`
in355hz
  • 浏览: 230100 次
社区版块
存档分类
最新评论

Disruptor 全解析(4):依赖关系组装

阅读更多
原文地址:http://mechanitis.blogspot.com/2011/07/dissecting-disruptor-wiring-up.html​ 作者是 Trisha Gee, LMAX 公司的一位女工程师。
 
现在我已经讲了 RingBuffer​ 本身,如何从它 读取​ 以及如何向它 写入​。
 
从逻辑上来说,下一件要做的事情就是把所有的知识拼接到在一起。
 
我提到过多生产者的情况——他们通过 ProducerBarrier 保证写入操作顺序与可控。我也提到过简单场景下的多消费者数据访问。更多消费者的场景会变得更加复杂,我们​ 实现了一些聪明的机制允许多个消费者在访问 Ring Buffer 的时候互相等待(依赖)。像很多应用里,有一连串的工作需要在实际执行业务逻辑之前完成 (happen before) —— 例如,在做任何操作之前,我们都必须先保证消息写入磁盘。
 
Disruptor 论文​ 和性能测试里包含了你可能想到的一些基本结构。我准备讲一下其中最有趣的那个,这多半是因为我需要练习如何使用画图板。
 
菱形结构
 
DiamondPath1P3CPerfTest​ 展示了一个并不罕见的结构——独立的一个生产者和三个消费者。最棘手的一点是:第三个消费者必须等待前两个消费者处理完成后,才能开始工作。
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
 
消费者 C3 也许是你的业务逻辑。消费者 C1 可能在备份接收到的数据,而消费者 C2 可能在准备数据或者别的东西。
 
用队列实现菱形结构
 
在一个 SEDA-风格的架构​ 中,每个处理阶段都会用队列分开:
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
(为什么单词 Queue 里必须有这么多 "e" 呢?这是我在画这些图时遇到最麻烦的词)。
 
你也许从这里看到了问题的端倪:一条消息从 P1 传输到 C3 要完整的穿过四个队列,每个队列都会在消息进入队列和取出队列时消耗成本。
 
用 Disruptor 实现菱形结构
 
在 Disruptor​ 的世界里,一切都由单独的 Ring Buffer 管理:
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
 
这张图看起来更复杂。不过所有的参与者都只依赖 Ring Buffer 作为一个单独的关联点,并且所有的交互都是基于 Barrier 对象和检查依赖的目标序号来实现。
 
生产者这边比较简单,它是我在 上文​ 中描述过的单生产者模型。有趣的是,生产者并不需要关心所有的消费者。它只关心消费者 C3,如果消费者 C3 处理完了 Ring Buffer 的某一个节点,那么另外两个消费者肯定也处理完了。因此,只要 C3 的位置向前移动,Ring Buffer 的后续节点就会空闲出来。
 
管理消费者的依赖关系需要两个 ConsumerBarrier 对象。第一个仅仅与 Ring Buffer 交互,C1 和 C2 消费者向它申请下一个可访问节点。第二个 ConsumerBarrier 只知道消费者 C1 和 C2,它返回两个消费者访问过的消息序号中较小的那个。
 
Disruptor 怎样实现消费者等待(依赖)
 
Hmmm。我想需要一个例子。
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
 
我们从这个故事发生到一半的时候来看:生产者 P1 已经在 Ring Buffer 里写到序号 22 了,消费者 C1 已经访问和处理完了序号 21 之前的所有数据。消费者 C2 处理到了序号 18。消费者 C3,就是依赖其他消费者的那个,才处理到序号 15。
 
生产者 P1 不能继续向 RingBuffer 写入数据了,因为序号 15 占据了我们想要写入序号 23 的数据节点 (Slot)。
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
(抱歉,我真的试过用其他颜色来代替红色和绿色,但是别的都更容易混淆。)
 
第一个 ConsumerBarrier(CB1)告诉 C1 和 C2 消费者可以去访问序号 22 前面的所有数据,这是 Ring Buffer 中的最大序号。第二个 ConsumerBarrier (CB2) 不但会检查 RingBuffer 的序号,也会检查另外两个消费者的序号并且返回它们之间的最小值。因此,三号消费者被告知可以访问 Ring Buffer 里序号 18 前面的数据。
 
注意这些消费者还是直接从 Ring Buffer 拿数据节点——并不是由 C1 和 C2 消费者把数据节点从 Ring Buffer 里取出再传递给 C3 消费者的。作为替代的是,由第二个 ConsumerBarrier 告诉 C3 消费者,在 RingBuffer 里的哪些节点可以安全的处理。
 
这产生了一个问题——如果任何数据都来自于 Ring Buffer,那么 C3 消费者如何读到前面两个消费者处理完成的数据呢?如果 C3 消费者关心的只是先前的消费者是否已经完成它们的工作(例如,把数据复制到别的地方),那么这一切都没有问题—— C3 消费者知道工作已完成就开心了。但是,如果 C3 消费者需要访问先前的消费者的处理结果,它又从哪里去获取呢?
 
更新数据节点
 
秘密在于把处理结果写入 Ring Buffer 数据节点 (Entry) 本身。这样,当 C3 消费者从 Ring Buffer 取出节点时,它已经填充好了 C3 消费者工作需要的所有信息。这里 真正 重要的地方是节点 (Entry) 对象的每一个字段应该只允许一个消费者写入。这可以避免产生并发写入争用 (write-contention) 减慢整个处理过程。
 
Disruptor 全解析(4):依赖关系拼装
 
你可以在 DiamondPath1P3CPerfTest​ 里看到这个例子—— FizzBuzzEntry​ 有两个字段:fizz 和 buzz。如果消费者是 Fizz Consumer, 它只写入字段 fizz。如果是 Buzz Consumer, 它只写入字段 buzz。第三个消费者 FizzBuzz,它只去读这两个字段但是不会写入,因为读没问题,不会引起争用。
 
一些实际的 Java 代码
 
这一切看起来要比队列实现更复杂。是的,它涉及到更多的内部协调。但是这些细节对于消费者和生产者是隐藏的,它们只和 Barrier 对象交互。诀窍在消费者结构里。上文例子中提到的菱形结构可以用下面的方法创建:
 
ConsumerBarrier consumerBarrier1 = 
    ringBuffer.createConsumerBarrier();
BatchConsumer consumer1 = 
    new BatchConsumer(consumerBarrier1, handler1);
BatchConsumer consumer2 = 
    new BatchConsumer(consumerBarrier1, handler2);
ConsumerBarrier consumerBarrier2 = 
    ringBuffer.createConsumerBarrier(consumer1, consumer2); 
BatchConsumer consumer3 = 
    new BatchConsumer(consumerBarrier2, handler3);
ProducerBarrier producerBarrier = 
    ringBuffer.createProducerBarrier(consumer3); 
 
总结
 
现在你知道了——如何关联 Disruptor 与相互依赖(等待)的多个消费者。关键点是:
 
 ※ 使用多个 ConsumerBarrier 来管理消费者之间的依赖(等待)关系。
 ※ 使用 ProducerBarrier 监视结构图中最后一个消费者。
 ※ 只允许一个消费者更新数据节点 (Entry) 的每一个独立字段。
 
更新:Adrian 写了一个非常好的 DSL 工具让拼接 Disruptor 更加简单了。
 

更新 2:注意 Disruptor 2.0 版使用了与本文不一样的命名。如果你对类名感到困惑,请阅读我的 变更总结​​。另外,Adrian 的 DSL 工具现在是 Disruptor 主干代码的一部分了。

分享到:
评论

相关推荐

    netty结合disruptor队列实现即时通信

    netty结合disruptor队列实现即时通信1、简介使用disruptor改造netty通讯,使提高吞吐率,主要是提供disruptor如何与netty整合的思路2、软件架构spring-boot2.7.3 + netty4.1.36.Final + disruptor + jdk1.83、源码...

    Disruptor报错FatalExceptionHandler的解决办法,看网上这种解决办法挺少,整理了一下

    下面将详细解析这个问题,并提供解决方案。 首先,`FatalExceptionHandler`是Disruptor框架中预定义的一个全局异常处理器,当生产者或消费者处理事件时发生未捕获的异常,且该异常未被用户自定义的异常处理器处理时...

    disruptor-3.3.0-API文档-中文版.zip

    赠送Maven依赖信息文件:disruptor-3.3.0.pom; 包含翻译后的API文档:disruptor-3.3.0-javadoc-API文档-中文(简体)版.zip; Maven坐标:com.lmax:disruptor:3.3.0; 标签:disruptor、lmax、jar包、java、中文文档...

    Java工具:高性能并发工具Disruptor简单使用

    4. **绑定处理器到环形缓冲区**: 将处理器添加到Disruptor的处理器链中。 ```java List<EventHandler<MyEvent>> handlers = new ArrayList(); handlers.add(new MyEventHandler()); disruptor.handleEventsWith...

    disruptor-3.3.0-API文档-中英对照版.zip

    赠送Maven依赖信息文件:disruptor-3.3.0.pom; 包含翻译后的API文档:disruptor-3.3.0-javadoc-API文档-中文(简体)-英语-对照版.zip; Maven坐标:com.lmax:disruptor:3.3.0; 标签:disruptor、lmax、jar包、java...

    Disruptor并发框架中文参考文档

    ##### 2.4 解析Disruptor关系组装 Disruptor通过定义一系列的事件处理器(Event Processors)来组装处理流程。这些处理器按照一定的顺序被链接起来,形成一个处理链。每个处理器负责处理特定类型的数据,并将其传递...

    spring-boot-starter-disruptor.zip

    《Spring Boot Starter Disruptor深度解析》 在现代软件开发中,高性能和低延迟往往是系统设计的关键要素。Spring Boot作为Java领域最受欢迎的微服务框架,提供了丰富的启动器(starters)来简化开发工作。"spring-...

    disruptor-3.4.4.jar disruptor 3.4.4 jar 官方github下载

    disruptor-3.4.4.jar 官方github下载 亲测可用,大家赶紧下载吧 后续再补充其他常用jar(但不好下载的)

    Disruptor demo

    4. **等待策略(Wait Strategies)**:Disruptor提供了多种等待策略,如 BusySpin、Block、Yield 等,用于控制消费者在没有新事件时的行为。例如,`BusySpin`策略会在无事件时忙循环,适合CPU资源充足的情况;而`...

    disruptor-3.3.7-API文档-中英对照版.zip

    赠送jar包:disruptor-3.3.7.jar 赠送原API文档:disruptor-3.3.7-javadoc.jar 赠送源代码:disruptor-3.3.7-sources.jar 包含翻译后的API文档:disruptor-3.3.7-javadoc-API文档-中文(简体)-英语-对照版.zip ...

    DisruptorDemo.zip

    《Disruptor技术详解——基于DisruptorDemo.zip实例解析》 Disruptor,由LMAX公司开发并开源,是一款高性能、低延迟的并发工具,主要用于优化多线程间的通信。它采用一种环形缓冲区(Ring Buffer)的设计,极大地...

    disruptor-3.2.1源码带jar包20140321

    4. **屏障(Barrier)与门(Gate)**:Disruptor中的屏障确保了事件处理的正确顺序。例如,BatchEventProcessor使用一个屏障来等待所有依赖的处理器完成对事件的处理,确保数据的一致性。 5. ** ClaimStrategy 和 ...

    SourceAnalysis_Disruptor:Disruptor原始码解析-源码解析

    《Disruptor原始码解析-源码解析》 Disruptor是英国LMAX公司开发的一款高性能、低延迟的并发框架,它在处理高并发场景时展现出卓越的性能,被誉为金融交易领域的“神器”。本篇文章将深入探讨Disruptor的设计原理,...

    Netty 使用Disruptor机制的处理源代码

    4. **启动 Disruptor**:启动 Disruptor,它将开始接收和处理事件。 5. **发布事件**:在 Netty 的 ChannelHandlerContext 中,使用 Disruptor 的发布方法将事件放入环形缓冲区。 文件名 "trapos-master" 可能是指...

    springboot整合Disruptor并发编程框架 #资源达人分享计划#

    整合Disruptor到SpringBoot项目中,首先需要在项目的pom.xml文件中添加Disruptor的依赖。之后,可以创建一个Disruptor配置类,定义并配置Disruptor的事件处理器、事件工厂以及环形缓冲区大小等参数。利用Spring的...

    高并发框架Disruptor代码

    《深入解析高并发框架Disruptor》 在现代互联网应用中,处理高并发场景是必不可少的技术挑战。Disruptor,由LMAX公司开发并开源,是一个高性能、低延迟的并发框架,尤其适用于需要大量数据交换的系统。本文将详细...

    LMAX disruptor jar包+Demo+Api+src源码 disruptor-3.0.1.jar

    4. **使用Disruptor的步骤** - 初始化Ring Buffer:根据预期的最大并发度和事件大小计算Ring Buffer大小。 - 创建Producer:选择适合的策略,如SingleProducerSequencer或MultiProducerSequencer。 - 设置...

    disruptor-3.3.7-API文档-中文版.zip

    赠送Maven依赖信息文件:disruptor-3.3.7.pom; 包含翻译后的API文档:disruptor-3.3.7-javadoc-API文档-中文(简体)版.zip; Maven坐标:com.lmax:disruptor:3.3.7; 标签:disruptor、lmax、jar包、java、中文文档...

    disruptor 实例

    4. **事件处理流水线**:通过预定义的事件处理器链,Disruptor能构建出高效的数据处理流水线,使得数据在处理器之间快速流动。 5. **低延迟**:由于其独特的设计,Disruptor能在极短的时间内处理大量事件,适合于对...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics