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Zookeeper分布式队列

普通方式实现

设计思路

具体实现

使用Curator实现

具体实现

注意事项

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Zookeeper分布式队列

       常见的消息队列有:RabbitMQ，RocketMQ，Kafka等。Zookeeper作为一个分布式的小文件管理系统，同样能实现简单的队列功能。Zookeeper不适合大数据量存储，官方并不推荐作为队列使用，但由于实现简单，集群搭建较为便利，因此在一些吞吐量不高的小型系统中是比较好用的。

普通方式实现

设计思路

     

1.创建队列根节点
       在Zookeeper中创建一个持久节点，用作队列的根节点。所有队列元素的节点将放在这个根节点下。
2.实现入队操作
       当需要将一个元素添加到队列时，可以在队列的根节点下创建一个临时有序节点。节点的数据可以包含队列元素的信息。
3.实现出队操作
       当需要从队列中取出一个元素时，先获取根节点下的所有子节点。再找到具有最小序号的子节点，获取该节点的数据，删除该节点，然后返回节点的数据。

具体实现

/*** 入队* @param data* @throws Exception*/
public void enqueue(String data) throws Exception {// 创建临时有序子节点zk.create(QUEUE_ROOT + "/queue-", data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
}/*** 出队* @return* @throws Exception*/
public String dequeue() throws Exception {while (true) {List<String> children = zk.getChildren(QUEUE_ROOT, false);if (children.isEmpty()) {return null;}Collections.sort(children);for (String child : children) {String childPath = QUEUE_ROOT + "/" + child;try {byte[] data = zk.getData(childPath, false, null);zk.delete(childPath, -1);return new String(data, StandardCharsets.UTF_8);} catch (KeeperException.NoNodeException e) {// 节点已被其他消费者删除，尝试下一个节点}}}
}

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使用Curator实现

Curator是一个ZooKeeper客户端的封装库，提供了许多高级功能，包括分布式队列。

具体实现

public class CuratorDistributedQueueDemo {private static final String QUEUE_ROOT = "/curator_distributed_queue";public static void main(String[] args) throws Exception {CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("localhost:2181",new ExponentialBackoffRetry(1000, 3));client.start();// 定义队列序列化和反序列化QueueSerializer<String> serializer = new QueueSerializer<String>() {@Overridepublic byte[] serialize(String item) {return item.getBytes();}@Overridepublic String deserialize(byte[] bytes) {return new String(bytes);}};// 定义队列消费者QueueConsumer<String> consumer = new QueueConsumer<String>() {@Overridepublic void consumeMessage(String message) throws Exception {System.out.println("消费消息: " + message);}@Overridepublic void stateChanged(CuratorFramework curatorFramework, ConnectionState connectionState) {}};// 创建分布式队列DistributedQueue<String> queue = QueueBuilder.builder(client, consumer, serializer, QUEUE_ROOT).buildQueue();queue.start();// 生产消息for (int i = 0; i < 5; i++) {String message = "Task-" + i;System.out.println("生产消息: " + message);queue.put(message);Thread.sleep(1000);}Thread.sleep(10000);queue.close();client.close();}
}

注意事项

       使用Curator的DistributedQueue时，默认情况下不使用锁。当调用QueueBuilder的lockPath()方法并指定一个锁节点路径时，才会启用锁。如果不指定锁节点路径，那么队列操作可能会受到并发问题的影响。

       在创建分布式队列时，指定一个锁节点路径可以帮助确保队列操作的原子性和顺序性。分布式环境中，多个消费者可能同时尝试消费队列中的消息。如果不使用锁来同步这些操作，可能会导致消息被多次处理或者处理顺序出现混乱。如果应用场景允许消息被多次处理，或者处理顺序不是关键问题，那么可以不使用锁。这样可以提高队列操作的性能，因为不再需要等待获取锁。

// 创建分布式队列
QueueBuilder<String> builder = QueueBuilder.builder(client, consumer, serializer, "/order");
//指定了一个锁节点路径/orderlock,用于实现分布式锁，以保证队列操作的原子性和顺序性。
queue = builder.lockPath("/orderlock").buildQueue();
//启动队列,这时队列开始监听ZooKeeper中/order节点下的消息。
queue.start();