草庐IT

异步批处理教程

wayn111 2023-04-17 原文

书接上回 大数据量、高并发业务怎么优化?(一) 文章中介绍了异步批处理的三种方式,本文继续深入针对前两种进行讲解,并给出代码示例:

一 普通版本,采用阻塞队列 ArrayBlockingQueue

使用普通方式能够直接基于JDK中现成的并发包 ArrayBlockingQueue 提供的 offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)(添加元素到队列尾部,如果队列已满则等待参数指定时间后返回false)方法 和 poll(long timeout, TimeUnit unit)(从队列头部获取元素,如果队列为空则等待参数指定时间后返回null)方法,来达到异步批处理效果

生产者代码:由于采用内存队列,最好在创建 ArrayBlockingQueue 时指定队列大小,防止队列无界,导致内存溢出

/**
 * 生产者
 */
@Component
@Slf4j
public class MonitorQueue {
    private BlockingQueue<List<NodeCollectDTO>> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10000000);

    public void put(List<NodeCollectDTO> list) {
        try {
            queue.put(list);
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error(String.format("队列put异常:%s", e.getMessage()), e);
        }
    }

    public void offer(List<NodeCollectDTO> list, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        queue.offer(list, timeout, unit);
    }

    public List<NodeCollectDTO> poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return queue.poll(timeout, unit);
    }
}

消费者代码:在创建生产者时开启一个子线程在死循环中一直读取队列元素,直到队列元素超过我们的 maxNum 时,将临时列表元素插入数据库中

/**
 * 消费者
 */
@Slf4j
@Component
public class MonitorConsumer implements Runnable {
    @Autowired
    private MonitorQueue queue;

    @Autowired
    private MonitorService monitorService;

    @PostConstruct
    public void init() {
        new Thread(this, "monitor-collect").start();
    }

    // 临时列表大小限制
    private int maxNum = 2000;

    @SuppressWarnings("InfiniteLoopStatement")
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            handler();
        }
    }

    private void handler() {
        try {
            List<NodeCollectDTO> temp = new ArrayList<>(maxNum);
            while (temp.size() <= maxNum) {
                List<NodeCollectDTO> list = queue.poll(20, TimeUnit.SECONDS);
                if (CollectionUtil.isNotEmpty(list)) {
                    temp.addAll(list);
                } else {
                    break;
                }
            }
            if (CollectionUtil.isEmpty(temp)) {
                return;
            }
            int i = monitorService.batchSave(temp);
            log.debug("----------------------------batchSave num:{}, collect.size:{}", i, collect.size());
        } catch (Exception e) {
            log.error(String.format("消费者异常: %s", e.getMessage()), e);
        }
    }
}    

可以看到采用该种方式实现的异步批量入库代码比较简单,便于理解,在性能上,基本都能够满足日常普通业务存在的批量入库场景

二 进阶版,采用 Disruptor 队列,本文基于 Disruptor 最新4.0版本

先给出 Disruptor 官网简介

Disruptor 是一个提供并发环形缓冲区数据结构的库。它旨在在异步事件处理架构中提供低延迟、高吞吐量的工作队列。
为了理解 Disruptor 的好处,我们可以将它与一些很好理解且目的非常相似的东西进行比较。在 Disruptor 的情况下,这将是 Java 的 BlockingQueue。与队列一样,Disruptor 的目的是在同一进程内的线程之间移动数据(例如消息或事件)。然而,Disruptor 提供的一些关键特性使其有别于队列。他们是:
向消费者多播事件,带有消费者依赖图。
为事件预分配内存。
可选无锁

Disruptor 给我们在项目中实现异步批处理提供了另一种方式,一种无锁、延迟更低、吞吐量更高、提供消费者多播等等的内存队列

下面介绍如何使用

2.1 依赖安装

<dependency>
    <groupId>com.lmax</groupId>
    <artifactId>disruptor</artifactId>
    <version>4.0.0.RC1</version>
</dependency>

2.2 Disruptor 使用代码如下:

public class LongEvent{
    private long value;

    public void set(long value){
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "LongEvent{" + "value=" + value + '}';
    }
}

@Slf4j
public class LongEventMain {
    public static void handleEvent(LongEvent event, long sequence, boolean endOfBatch) {
        log.info("event: " + event + ", sequence:" + sequence + ", endOfBatch:" + endOfBatch);
    }
    public static void translate(LongEvent event, long sequence, ByteBuffer buffer) {
        event.set(buffer.getLong(0));
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int bufferSize = 128;
        // 1. 创建Disruptor对象
        Disruptor<LongEvent> disruptor =
                new Disruptor<>(LongEvent::new, bufferSize, DaemonThreadFactory.INSTANCE, ProducerType.SINGLE, new BlockingWaitStrategy());
        // 2. 添加事件处理类(消费者)
        disruptor.handleEventsWith(LongEventMain::handleEvent);
        // 3. 开启事件处理线程
        disruptor.start();
        // 4. 获取ringBuffer
        RingBuffer<LongEvent> ringBuffer = disruptor.getRingBuffer();
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(8);
        for (long l = 0; true; l++) {
            bb.putLong(0, l);
            // 5. 发布事件(生产者)
            ringBuffer.publishEvent(LongEventMain::translate, bb);
            Thread.sleep(1);
        }
    }
}

2.3 上面代码完成了一个事件发布后,事件处理类就能够收到对应事件信息的功能,但是我们想要的是能在消费者线程中批量处理生产者数据的逻辑,还得再修改一下事件处理类代码,如下:

@Slf4j
public class LongEventBatch implements EventHandler<LongEvent> {
    private static final int MAX_BATCH_SIZE = 20;
    private final List<LongEvent> batch = new ArrayList<>();

    public LongEventBatch() {
        // 虚拟机关闭处理
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            log.info("------------------ShutdownHook-DataEventHandler,上报tempList");
            if (batch.size() > 0) {
                // 批量入库伪代码
                int i = xxxService.batchSave(temp);
            }
        }));
    }
    
    @Override
    public void onEvent(final LongEvent event, final long sequence, final boolean endOfBatch) {
        log.info("event: " + event + ", sequence:" + sequence + ", endOfBatch:" + endOfBatch);
        batch.add(event);
        if (batch.size() >= MAX_BATCH_SIZE) {
            processBatch(batch);
        }
    }

    private void processBatch(final List<LongEvent> batch) {
        // 批量入库伪代码
        int i = xxxService.batchSave(temp);
        // 记得清空batch列表
        batch.clear();
    }
}

由此,我们就实现了基于 Disruptor 的异步批处理逻辑,该方式会比普通版本性能高出一个数量级,大家在工作中可以尝试使用一番

最后

附博主 github 地址 https://github.com/wayn111

有关异步批处理教程的更多相关文章

  1. ruby - 如何指定 Rack 处理程序 - 2

    Rackup通过Rack的默认处理程序成功运行任何Rack应用程序。例如:classRackAppdefcall(environment)['200',{'Content-Type'=>'text/html'},["Helloworld"]]endendrunRackApp.new但是当最后一行更改为使用Rack的内置CGI处理程序时,rackup给出“NoMethodErrorat/undefinedmethod`call'fornil:NilClass”:Rack::Handler::CGI.runRackApp.newRack的其他内置处理程序也提出了同样的反对意见。例如Rack

  2. ruby-on-rails - 如何在 ruby​​ 中使用两个参数异步运行 exe? - 2

    exe应该在我打开页面时运行。异步进程需要运行。有什么方法可以在ruby​​中使用两个参数异步运行exe吗?我已经尝试过ruby​​命令-system()、exec()但它正在等待过程完成。我需要用参数启动exe,无需等待进程完成是否有任何ruby​​gems会支持我的问题? 最佳答案 您可以使用Process.spawn和Process.wait2:pid=Process.spawn'your.exe','--option'#Later...pid,status=Process.wait2pid您的程序将作为解释器的子进程执行。除

  3. postman接口测试工具-基础使用教程 - 2

    1.postman介绍Postman一款非常流行的API调试工具。其实,开发人员用的更多。因为测试人员做接口测试会有更多选择,例如Jmeter、soapUI等。不过,对于开发过程中去调试接口,Postman确实足够的简单方便,而且功能强大。2.下载安装官网地址:https://www.postman.com/下载完成后双击安装吧,安装过程极其简单,无需任何操作3.使用教程这里以百度为例,工具使用简单,填写URL地址即可发送请求,在下方查看响应结果和响应状态码常用方法都有支持请求方法:getpostputdeleteGet、Post、Put与Delete的作用get:请求方法一般是用于数据查询,

  4. 在VMware16虚拟机安装Ubuntu详细教程 - 2

    在VMware16.2.4安装Ubuntu一、安装VMware1.打开VMwareWorkstationPro官网,点击即可进入。2.进入后向下滑动找到Workstation16ProforWindows,点击立即下载。3.下载完成,文件大小615MB,如下图:4.鼠标右击,以管理员身份运行。5.点击下一步6.勾选条款,点击下一步7.先勾选,再点击下一步8.去掉勾选,点击下一步9.点击下一步10.点击安装11.点击许可证12.在百度上搜索VM16许可证,复制填入,然后点击输入即可,亲测有效。13.点击完成14.重启系统,点击是15.双击VMwareWorkstationPro图标,进入虚拟机主

  5. hadoop安装之保姆级教程(二)之YARN的配置 - 2

    1.1.1 YARN的介绍 为克服Hadoop1.0中HDFS和MapReduce存在的各种问题⽽提出的,针对Hadoop1.0中的MapReduce在扩展性和多框架⽀持⽅⾯的不⾜,提出了全新的资源管理框架YARN. ApacheYARN(YetanotherResourceNegotiator的缩写)是Hadoop集群的资源管理系统,负责为计算程序提供服务器计算资源,相当于⼀个分布式的操作系统平台,⽽MapReduce等计算程序则相当于运⾏于操作系统之上的应⽤程序。 YARN被引⼊Hadoop2,最初是为了改善MapReduce的实现,但是因为具有⾜够的通⽤性,同样可以⽀持其他的分布式计算模

  6. ruby-on-rails - 在 Ruby on Rails 中发送响应之前如何等待多个异步操作完成? - 2

    在我做的一些网络开发中,我有多个操作开始,比如对外部API的GET请求,我希望它们同时开始,因为一个不依赖另一个的结果。我希望事情能够在后台运行。我找到了concurrent-rubylibrary这似乎运作良好。通过将其混合到您创建的类中,该类的方法具有在后台线程上运行的异步版本。这导致我编写如下代码,其中FirstAsyncWorker和SecondAsyncWorker是我编写的类,我在其中混合了Concurrent::Async模块,并编写了一个名为“work”的方法来发送HTTP请求:defindexop1_result=FirstAsyncWorker.new.async.

  7. Ruby-vips 图像处理库。有什么好的使用示例吗? - 2

    我对图像处理完全陌生。我对JPEG内部是什么以及它是如何工作一无所知。我想知道,是否可以在某处找到执行以下简单操作的ruby​​代码:打开jpeg文件。遍历每个像素并将其颜色设置为fx绿色。将结果写入另一个文件。我对如何使用ruby​​-vips库实现这一点特别感兴趣https://github.com/ender672/ruby-vips我的目标-学习如何使用ruby​​-vips执行基本的图像处理操作(Gamma校正、亮度、色调……)任何指向比“helloworld”更复杂的工作示例的链接——比如ruby​​-vips的github页面上的链接,我们将不胜感激!如果有ruby​​-

  8. ruby - Faye WebSocket,关闭处理程序被触发后重新连接到套接字 - 2

    我有一个super简单的脚本,它几乎包含了FayeWebSocketGitHub页面上用于处理关闭连接的内容:ws=Faye::WebSocket::Client.new(url,nil,:headers=>headers)ws.on:opendo|event|p[:open]#sendpingcommand#sendtestcommand#ws.send({command:'test'}.to_json)endws.on:messagedo|event|#hereistheentrypointfordatacomingfromtheserver.pJSON.parse(event.d

  9. ruby - 如何使用 Ruby HTTP::Net 处理 404 错误? - 2

    我正在尝试解析网页,但有时会收到404错误。这是我用来获取网页的代码:result=Net::HTTP::getURI.parse(URI.escape(url))如何测试result是否为404错误代码? 最佳答案 像这样重写你的代码:uri=URI.parse(url)result=Net::HTTP.start(uri.host,uri.port){|http|http.get(uri.path)}putsresult.codeputsresult.body这将打印状态码和正文。

  10. ruby - 无法安装 gem - make 未被识别为内部或外部命令可运行程序或批处理文件 - 2

    我想在Windows7上安装带有ruby​​1.9.3的rspec-railsgem。我收到一些错误消息,提示无法安装某些json库。所以,我使用下面的说明来解决它。来源=The'json'nativegemrequiresinstalledbuildtools从[rubyinstaller.org][3]下载[Ruby1.9.3][2]从[rubyinstaller.org][3]下载DevKit文件对于Ruby1.9.3,使用[DevKit-tdm-32-4.5.2-20110712-1620-sfx.exe][4]将DevKit解压到路径C:\Ruby193\DevKit运行cd

随机推荐