java 轮询分配算法 轮询分发

目录

本系列向大家介绍RabbitMQ的简单用法；

1. RabbitMQ的简单实践

2. RabbitMQ的轮询模式和公平分发

3. RabbitMQ的发布订阅模式（Publish/Subscribe）

4. RabbitMQ路由模式（Routing）

5. RabbitMQ的主题（Topic）模式

一、常用的消息模式

我们在工作的使用中，经常会遇到多个消费者监听同一个队列的情况，模型如下图所示：

当有多个消费者时，我们的消息会被哪个消费者消费呢，我们又该如何均衡消费者消费信息的多少呢；

主要有两种模式：

1、轮询模式的分发：一个消费者一条，按均分配；

2、公平分发：根据消费者的消费能力进行公平分发，处理快的处理的多，处理慢的处理的少；按劳分配；

二、轮询模式（Round-Robin）

该模式接收消息是当有多个消费者接入时，消息的分配模式是一个消费者分配一条，直至消息消费完成；

2.1 生产者发消息到队列

public static void SendRoundRobinMessage()
        {
            try
            {
                var conn = GetConnection();
                var channel = conn.CreateModel();
                channel.QueueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
                for(var i = 0; i < 50; i++)
                {
                    var body = Encoding.UTF8.GetBytes(i.ToString());
                    channel.BasicPublish("", QUEUE_NAME, null, body);
                }
                Console.WriteLine("消息发送完成！");
                channel.Close();
                conn.Close();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }

2.2 消费者1代码

消费者1每处理完一次消息，线程休息1秒；

/// <summary>
		/// 轮询分发消费者1
		/// </summary>
		static void SimpleConsumer1()
		{
			//new rabbitMqTest.RabbitMQ.MQUtils().GetMessage();
			//创建连接工厂
			ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory
			{
				UserName = "admin",//用户名
				Password = "admin",//密码
				HostName = "127.0.0.1"//rabbitmq ip
			};
			//创建连接
			var connection = factory.CreateConnection();
			//创建通道
			var channel = connection.CreateModel();
			//事件基本消费者
			EventingBasicConsumer consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
			//接收到消息事件
			consumer.Received += (ch, ea) =>
			{
				var message = Encoding.UTF8.GetString(ea.Body);
				Console.WriteLine($"Simple Consumer1 收到消息： {message}，时间{DateTime.Now}");
				Thread.Sleep(1000);
				//确认该消息已被消费
				//channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
			};
			//启动消费者 设置为手动应答消息
			channel.BasicConsume("queue_test", true, consumer);
			Console.WriteLine("Simple Consumer1 消费者已启动");
			Console.ReadKey();
			channel.Dispose();
			connection.Close();
		}

消费者接收消息如图：

2.3 消费者2代码

消费者2每处理完一次消息，线程休息3秒；

/// <summary>
		/// 轮询分发消费者2
		/// </summary>
		static void SimpleConsumer2()
		{
			//创建连接工厂
			ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory
			{
				UserName = "guest",//用户名
				Password = "guest",//密码
				HostName = "127.0.0.1"//rabbitmq ip
			};
			//创建连接
			var connection = factory.CreateConnection();
			//创建通道
			var channel = connection.CreateModel();
			//事件基本消费者
			EventingBasicConsumer consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
			//接收到消息事件
			consumer.Received += (ch, ea) =>
			{
				var message = Encoding.UTF8.GetString(ea.Body);
				Console.WriteLine($"Simple Consumer2 收到消息： {message}，时间{DateTime.Now}");
				Thread.Sleep(3000);
				//确认该消息已被消费
				//channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
			};
			//启动消费者 设置为手动应答消息
			channel.BasicConsume("queue_test", true, consumer);
			Console.WriteLine("Simple 2 消费者已启动");
			Console.ReadKey();
			channel.Dispose();
			connection.Close();
		}

消费者接收消息如图：

2.4 轮询分发小结

消费者1和2的消息处理能力不同，但是最后处理的消息条数相同，是“按均分配”。

三、公平分发（Fair Dispatch）

由于消息接收者处理消息的能力不同，存在处理快慢的问题，我们就需要能者多劳，处理快的多处理，处理慢的少处理；

3.1 生产者发消息到队列

代码如下：

public static void SendQosMessage()
        {
            try
            {
                var conn = GetConnection();
                var channel = conn.CreateModel();
                channel.QueueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
                channel.BasicQos(0,1,false);
                for (var i = 0; i < 50; i++)
                {
                    var body = Encoding.UTF8.GetBytes(i.ToString());
                    channel.BasicPublish("", QUEUE_NAME, null, body);
                }
                Console.WriteLine("消息发送完成！");
                channel.Close();
                conn.Close();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }

3.2 消费者1代码如下

为了模拟处理消息的时长，每处理完一条消息让线程休息1s

static void SimpleConsumer1()
		{
			//new rabbitMqTest.RabbitMQ.MQUtils().GetMessage();
			//创建连接工厂
			ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory
			{
				UserName = "admin",//用户名
				Password = "admin",//密码
				HostName = "127.0.0.1"//rabbitmq ip
			};

			//创建连接
			var connection = factory.CreateConnection();
			//创建通道
			var channel = connection.CreateModel();
			channel.BasicQos(0, 1, false);
			//事件基本消费者
			EventingBasicConsumer consumer = new EventingBasicConsumer(channel);

			//接收到消息事件
			consumer.Received += (ch, ea) =>
			{
				var message = Encoding.UTF8.GetString(ea.Body);
				Console.WriteLine($"Simple Consumer1 收到消息： {message}，时间{DateTime.Now}");
				Thread.Sleep(1000);
				//确认该消息已被消费
				channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
			};
			//启动消费者 设置为手动应答消息
			channel.BasicConsume("queue_test", false, consumer);
			Console.WriteLine("Simple 1 消费者已启动");
			Console.ReadKey();
			channel.Dispose();
			connection.Close();
		}

处理的消息结果如图：

3.3 消费者2处理消息较消费者1慢，代码如下

为了模拟处理消息的时长，每处理完一条消息让线程休息3s

static void SimpleConsumer2()
		{
			//new rabbitMqTest.RabbitMQ.MQUtils().GetMessage();
			//创建连接工厂
			ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory
			{
				UserName = "admin",//用户名
				Password = "admin",//密码
				HostName = "127.0.0.1"//rabbitmq ip
			};

			//创建连接
			var connection = factory.CreateConnection();
			//创建通道
			var channel = connection.CreateModel();
			channel.BasicQos(0, 1, false);
			//事件基本消费者
			EventingBasicConsumer consumer = new EventingBasicConsumer(channel);

			//接收到消息事件
			consumer.Received += (ch, ea) =>
			{
				var message = Encoding.UTF8.GetString(ea.Body);
				Console.WriteLine($"Simple Consumer2 收到消息： {message}，时间{DateTime.Now}");
				Thread.Sleep(3000);
				//确认该消息已被消费
				channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
			};
			//启动消费者 设置为手动应答消息
			channel.BasicConsume("queue_test", false, consumer);
			Console.WriteLine("Simple 2 消费者已启动");
			Console.ReadKey();
			channel.Dispose();
			connection.Close();
		}

处理消息的结果如图：

3.4 处理消息的结果

从结果可以看到，消费者1在相同时间内，处理了更多的消息；以上代码我们实现了公平分发模式；

3.5 注意点

（1）消费者一次接收一条消息，代码channel.BasicQos(0, 1, false); (2) 公平分发需要消费者开启手动应答，关闭自动应答
关闭自动应答代码channel.BasicConsume("queue_test", false, consumer); 消费者开启手动应答代码：channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);

四、小结

（1）当队列里消息较多时，我们通常会开启多个消费者处理消息；公平分发和轮询分发都是我们经常使用的模式。
（2）轮询分发的主要思想是“按均分配”，不考虑消费者的处理能力，所有消费者均分；这种情况下，处理能力弱的服务器，一直都在处理消息，而处理能力强的服务器，在处理完消息后，处于空闲状态；
(3) 公平分发的主要思想是"能者多劳"，按需分配，能力强的干的多。
参考文档： https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-one-dotnet.html