java实现zmq发布订阅模式

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云端创新梦想家 2024-11-04 09:17:11

文章标签 java实现zmq发布订阅模式 java System List 文章分类 Java 后端开发

实验内容：
以读者订阅报刊杂志为背景，体验多线程生产/订阅模式下的经典应用。
具体业务描述：
本实验以实际生活中报刊杂志的订阅为业务背景。订阅者通常有很多种，他们可以
同时向出版社发出订阅申请；出版社通常根据自身的资源条件对收到的订阅申请做统
一的处理；出版社通常能接受并处理的订阅申请量是有一定限度的；出版社汇总订阅申
请信息后交由独立业务单元处理，直至完毕；本业务主要是模拟多读者同时订阅、信息
汇总后再行处理的业务情景。
本实验的关键业务概念：
1）订阅者，即订阅信息生产者，向共享池中放入订阅信息；
2）信息汇总，即订阅信息共享池，生产者和消费者共用；
3）业务单元，即订阅信息消费者，处理订阅者生产的订阅信息。
创建工程并配置环境：
1）工程名：SE_JAVA_EXP_E03。
2）创建包，取名：cn.com.java.experiment 和 cn.com.java.experiment.entity。
3）在包 cn.com.java.experiment.entity 下创建订阅信息共享池业务类：SharePool。

设置两个属性，只为 pool 属性实现 setter/getter 方法；

java实现zmq发布订阅模式_List

为 SharePool 类创建构造器，初始化最大限量的订阅信息；
创建生成订阅信息的方法 produce，由订阅者调用，生成订阅信息并完成订阅信息的提交，实现要求如下：
1.应用同步机制控制本方法的实现；
2.获取当前订阅信息共享池的信息数量；
3.当共享池信息数量等于最大订阅量时，输出如下信息并开始等待：“订阅请求队列已满，等待系统处理订阅请求中……”
4.当共享池信息数量小于最大订阅量时：把订阅信息加入到共享池；在控制台输出如下格式的信息：“订阅者@”+当前线程名+":订阅《" + media + “》申请已提交.当前订阅数量为：” + 订阅数量；发出完成订阅申请的通知。
创建处理订阅信息的方法 consum，由订阅信息消费者调用，完成订阅信
息的处理。实现要求如下：
1…应用同步机制控制本方法的实现；
2.获取当前订阅信息共享池的信息数量；
3.当共享池信息数量等于 0 时，输出如下信息并开始等待：“处理者@” +当前线程名称+“暂无订阅请求信息，等待中……”
4.当共享池信息数量不为 0 时：从订阅共享池移除一项订阅信息；在控制台输出如下格式的信息：“处理者@”+当前线程名+":处理《" + 移除订阅信息 + “》订阅已完毕。尚待处理订阅数量为：” + 剩余订阅数量；发出完成订阅处理的通知。

4）在 cn.com.java.experiment.entity 包中创建订阅信息生产者业务类：Producer

Producer 类需要实现线程类接口 Runnable，并且实现 run 方法；
为 Producer 类创建订阅信息共享池属性，要求如下：

java实现zmq发布订阅模式_java_02

为 Producer 类创建构造器；
为 Producer 类实现生产订阅信息的 run 方法，以产生指定数量订阅信息并
存放到订阅共享池中。实现要求如下：
1.模拟输出订阅者相关信息，格式如下： “订阅者@”+当前线程名称+“：订阅”+订阅数量+“份。”；
2.通过循环方式发出所有指定数量的订阅请求：当订阅数量发送完毕后，结束订阅并输出如下信息： “订阅者@”+当前线程名称+“->完成订阅。”定义计数器，把信息放入到订阅信息共享池并输出如下信息：“订阅者@”+当前线程名称+“ 在提交第”+计数器+“ 份订阅申请。”让当前线程休眠半秒钟；订阅完毕后退出方法。

5）在 cn.com.java.experiment.entity 包中创建订阅信息处理者业务类：Consumer

Consumer 类需要实现线程类接口 Runnable，并且实现 run 方法；
为 Consumer 类创建订阅信息共享池属性，要求如下：
为 Consumer 类创建构造器；
为 Consumer 类实现生产订阅信息的 run 方法，产生指定数量的订阅信息并存放到订阅信息共享池中。实现要求如下：
1.创建处理订阅信息数量的计数器；
2.通过循环方式处理共享池内的所有订阅信息：启动计数器，当计数器大于15 时，结束处理并输出如下信息：“本线程完成订阅处理量，即刻退出。处理者@”+当前线程名称；当计数器小于 15 时，处理共享池内的订阅信息并输出如下信息：“订阅者@”+当前线程名称+“ ：处理第”+计数器+“ 份订阅。”处理全部完成后，退出信息订阅池。

6）在包 cn.com.java.experiment 下创建主类：MainClass，模拟现实生产/处理的结
果。

为 MainClass 创建入口主方法：main；
在 main 中，创建 1 个订阅信息共享池对象；
在 main 中，创建 5 个不同的订阅者，订阅总量为 15，共用共享池；
main 中，创建 1 个订阅处理类对象，处理所有提交的订阅信息。

代码
Mainclass

package cn.com.java.experiment;

import cn.com.java.experiment.entity.Consumer;
import cn.com.java.experiment.entity.Producer;
import cn.com.java.experiment.entity.SharePool;

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		SharePool pool = new SharePool();
		for (int i = 1; i <= 5; i++) {
			new Thread(new Producer(pool, i)).start();
		}
		new Thread(new Consumer(pool)).start();
	}
}

Consumer

package cn.com.java.experiment.entity;

public class Consumer implements Runnable {
	private SharePool pool;

	public Consumer() {
		super();
	}

	public Consumer(SharePool pool) {
		super();
		this.pool = pool;
	}

	public void run() {
		int counts = 1;
		while(true)
		{
			if(counts <= 15) {
				System.out.println("处理者@" + Thread.currentThread().getName() + ":处理第" + counts + "份订阅。");
				this.pool.consume();
			}else
			{
				System.out.println("本线程完成订阅处理量，即刻退出。处理者@" + Thread.currentThread().getName());
				break;
			}
			counts++;
		}
	}
}

Producer

package cn.com.java.experiment.entity;

public class Producer implements Runnable {
	private SharePool pool; 
	private int count; 

	public Producer() {super();}

	public Producer(SharePool pool, int count) {
		super();
		this.pool = pool;
		this.count = count;
	}

	public void run() {
		String infor = "报刊杂志";
		int counts = 0;
		System.out.println("订阅者@" + Thread.currentThread().getName() + "：订阅" + count + "份。");
		while (count > 0) {
			counts++;
			System.out.println("订阅者@" + Thread.currentThread().getName() + " 在提交第" + counts + " 份订阅申请。");
			pool.produce(infor + counts);
			count--;
			try {
				Thread.sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		System.out.println("订阅者@" + Thread.currentThread().getName() + "->完成订阅。");
	}
}

Sharepool

package cn.com.java.experiment.entity;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SharePool {
	private List<String> pool=new ArrayList(); 
	private final int MAX=15; 

	public List<String> getPool(){return pool;}
	public void setPool(List<String> pool) {this.pool = pool;}
	
	public SharePool() {
		super();
	}

	public void produce(String infor) {
		synchronized (this) {
			if (pool.size() == MAX) {
				try {
					wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println("订阅请求队列已满，等待系统处理订阅请求中......");
			}
			else {
				pool.add(infor);
				System.out.println("订阅者@" + Thread.currentThread().getName() + ":订阅《" + infor + "》申请已提交.当前订阅数量为：" + pool.size());
				try{
					notify();
				}
				catch(Exception e ) 
				{
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public void consume() {
		synchronized (this) {
			if (pool.size() == 0) {
				try {
					wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println("处理者@" + Thread.currentThread().getName() + "暂无订阅请求信息，等待中......");
			}
			else {
				String infor = pool.remove(0);
				System.out.println("处理者@" + Thread.currentThread().getName() + ":处理《" + infor + "》订阅已完毕。尚待处理订阅数量为：" + pool.size());
				try{
					notify();
				}
			    catch(Exception e) 
				{
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
}

截图

java实现zmq发布订阅模式_List_03