Disruptor入门教程（一）：单生产者单消费者模式下的队列构建指南

后端

2024-01-26 18:30:41

1. 前言

在分布式系统中，队列是一种非常重要的数据结构。它可以用于缓冲数据、解耦系统、提高系统吞吐量和可靠性。Disruptor是一个高性能、低延迟的队列框架，非常适合处理大量数据流。

2. Disruptor简介

Disruptor是一个无锁队列框架，它采用了环形缓冲区来存储数据。环形缓冲区是一种特殊的缓冲区，它没有头尾之分，数据可以在环上循环写入和读取。Disruptor利用内存屏障和CAS（比较并交换）操作来保证数据的原子性和可见性。

3. 单生产者单消费者模式

单生产者单消费者模式是最简单的队列模式。在这种模式下，只有一个生产者线程向队列中写入数据，只有一个消费者线程从队列中读取数据。

4. Disruptor单生产者单消费者模式队列的搭建

4.1 创建Disruptor实例

首先，我们需要创建一个Disruptor实例。Disruptor实例可以通过Disruptor类中的构造函数来创建。构造函数需要两个参数：缓冲区的大小和事件工厂。缓冲区的大小是指环形缓冲区的容量，事件工厂是指一个用于创建事件对象的工厂类。

import com.lmax.disruptor.EventFactory;
import com.lmax.disruptor.EventFactory;
import com.lmax.disruptor.RingBuffer;
import com.lmax.disruptor.dsl.Disruptor;

public class SingleProducerSingleConsumerDisruptor {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建事件工厂
        EventFactory<MyEvent> eventFactory = new MyEventFactory();

        // 创建Disruptor实例
        Disruptor<MyEvent> disruptor = new Disruptor<>(eventFactory, 1024, Thread.currentThread().getName());

        // 启动Disruptor
        disruptor.start();

        // 获取RingBuffer
        RingBuffer<MyEvent> ringBuffer = disruptor.getRingBuffer();

        // 创建生产者线程
        ProducerThread producerThread = new ProducerThread(ringBuffer);
        producerThread.start();

        // 创建消费者线程
        ConsumerThread consumerThread = new ConsumerThread(ringBuffer);
        consumerThread.start();

        // 等待生产者线程和消费者线程完成
        producerThread.join();
        consumerThread.join();

        // 停止Disruptor
        disruptor.shutdown();
    }
}

4.2 创建事件工厂

事件工厂是一个用于创建事件对象的工厂类。事件对象是存储在Disruptor环形缓冲区中的数据对象。

import com.lmax.disruptor.EventFactory;

public class MyEventFactory implements EventFactory<MyEvent> {

    @Override
    public MyEvent newInstance() {
        return new MyEvent();
    }
}

4.3 创建生产者线程

生产者线程负责向Disruptor环形缓冲区中写入数据。

import com.lmax.disruptor.RingBuffer;

public class ProducerThread extends Thread {

    private RingBuffer<MyEvent> ringBuffer;

    public ProducerThread(RingBuffer<MyEvent> ringBuffer) {
        this.ringBuffer = ringBuffer;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            // 获取下一个可用的序列号
            long sequence = ringBuffer.next();

            // 从RingBuffer中获取事件对象
            MyEvent event = ringBuffer.get(sequence);

            // 向事件对象中写入数据
            event.setValue(i);

            // 发布事件对象
            ringBuffer.publish(sequence);
        }
    }
}

4.4 创建消费者线程

消费者线程负责从Disruptor环形缓冲区中读取数据。

import com.lmax.disruptor.RingBuffer;

public class ConsumerThread extends Thread {

    private RingBuffer<MyEvent> ringBuffer;

    public ConsumerThread(RingBuffer<MyEvent> ringBuffer) {
        this.ringBuffer = ringBuffer;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            // 获取下一个可用的序列号
            long sequence = ringBuffer.next();

            // 从RingBuffer中获取事件对象
            MyEvent event = ringBuffer.get(sequence);

            // 处理事件对象
            System.out.println("消费数据：" + event.getValue());

            // 确认已消费该事件对象
            ringBuffer.publish(sequence);
        }
    }
}