fqueue 消息队列(一)

fqueue 是国内开发人员用JAVA开发的一款开源消息队列系统。消息队列可用来处理高并发量的数据库读写操作，降低数据库负载。fqueue的通信层使用了netty框架，数据存储则采用文件队列的方式。

存储层主要的类有以下几个：

FQueue：主要的队列实现主类，所有的消息存储与读取都通过此类进行

FSQueue：FQueue的底层实现，主要是在文件队列系统层面的读写与管理控制

LogEntity：针对单个数据存储文件的操作类

LogIndex：索引文件控制类

整个存储队列关键的代码及功能如下：

1. 有专门的读和写操作句柄负责对当前存储文件的操作。

 

	//当前写到的位置指针
	private LogEntity writerHandle = null;
	//当前读到的位置指针
	private LogEntity readerHandle = null;

 

 

 

		writerHandle = createLogEntity(path + fileSeparator + filePrefix + "data_" + writerIndex + ".idb", db,
				writerIndex);
		if (readerIndex == writerIndex) {
			readerHandle = writerHandle;
		} else {
			readerHandle = createLogEntity(path + fileSeparator + filePrefix + "data_" + readerIndex + ".idb", db,
					readerIndex);
		}

 

2.专门的索引管理

 

public class LogIndex {
 /**
  * 记录写位置
  * 
  * @param pos
  */
 public void putWriterPosition(int pos);
 /**
  * 记录读取的位置
  * 
  * @param pos
  */
 public void putReaderPosition(int pos);
 /**
  * 记录写文件索引
  * 
  * @param index
  */
 public void putWriterIndex(int index);

 /**
  * 记录读取文件索引
  * 
  * @param index
  */
 public void putReaderIndex(int index);

3. 使用内存映射文件来处理存储文件，默认最大为150M，

 

 

	private File file;
	private RandomAccessFile raFile;
	private FileChannel fc;
	public MappedByteBuffer mappedByteBuffer;

  raFile = new RandomAccessFile(file, "rwd");
  fc = raFile.getChannel();
  mappedByteBuffer = fc.map(MapMode.READ_WRITE, 0, this.fileLimitLength);

	public FSQueue(String path) throws Exception {
		this(path, 1024 * 1024 * 150);
	}

4.实际的数据存储开始位置从20byte开始，前8byte为“FQueuefs”标识，接着4byte为版本，接着4byte为下一个文件编号，再接着4byte 为当前存储位置。

	public class LogEntity {
         .....
        public static final String MAGIC = "FQueuefs";
	public static int messageStartPosition = 20;
  mappedByteBuffer.put(MAGIC.getBytes());
  mappedByteBuffer.putInt(version);// 8 version
  mappedByteBuffer.putInt(nextFile);// 12next fileindex
  mappedByteBuffer.putInt(endPosition);// 16

基本的增删流程如下：

新增FQueue.offer() ---> FSQueue.add() ----->LogEntity.write() ----[writeFull]--->生成下一个文件ID，新建存储文件和索引rotateNextLogWriter() ---->LogEntity.write()

 

读取FQueue.poll() ----> FSQueue.readNextAndRemove() ----->LogEntity.readNextAndRemove() ------[当前文件已读到了尾部]---> 获取下一个文件,将当前文件加入删除队列FileRunner.addDeleteFile()---->再次读取LogEntity.readNextAndRemove() 并更新索引位置。