ZeroMQ(java)之负载均衡

it2024-12-25  16

我们在实际的应用中最常遇到的场景如下:

A向B发送请求,B向A返回结果。。。。

但是这种场景就会很容易变成这个样子:

很多A向B发送请求,所以B要不断的处理这些请求,所以就会很容易想到对B进行扩展,由多个B来处理这些请求,那么这里就出现了另外一个问题:

B对请求处理的速度可能不同,那么B之间他们的负载也是不同的,那么应该如何对请求进行分发就成了一个比较重要的问题。。。也就变成了负载均衡的问题了。。。

其实最好的负载均衡解决方案也很简单:

绝大多数的任务都是独立的,这里中间层可以将A发送过来的请求先缓存起来,然后B的行为就是主动的找中间层获取请求处理,然后返回,再获取。。。。也就是中间层只是做一个请求的缓存。。。由B自己来掌控合适来处理请求,也就是当B已经处理完了任务之后,自己去主动获取。。。而不是由中间层自己去主动分发。。。。

嗯,那么在ZeroMQ中应该如何实现这种模式呢,恩其实还挺简单的,如下图:

这里由两个Router来作为中间层,具体的数据流程如下:

(1)中间层启动,Worker连接Backend,向其发送Request请求(ready),这个时候中间层就能够知道哪一个worker现在是空闲的,将其保存起来(放到worker队列),可以处理请求

worker的执行流程就是send(发送ready)--->recv(获取请求),

(2)Client端向Fronted发送请求,中间层将请求缓存到一个任务队列

(3)中间层从任务队里里面取出一个任务,将其发送给worker队列中的一个worker,并将其从woker队列中移除

(4)worker处理完以后,发送执行结果,也就是send,中间层收到woker的数据 之后,将其发送给相应的client,然后在讲这个worker放到worker队列中,表示当前这个worker可用。。。。

好了,前面就基本上介绍了整个结构用ZeroMQ应该是怎么实现的,那么接下来就直接来上代码吧:

[java]  view plain copy package balance;    import java.util.LinkedList;    import org.zeromq.ZFrame;  import org.zeromq.ZMQ;  import org.zeromq.ZMsg;    public class Balance {            public static class Client {          public void start() {              new Thread(new Runnable(){                    public void run() {                      // TODO Auto-generated method stub                      ZMQ.Context context = ZMQ.context(1);                      ZMQ.Socket socket = context.socket(ZMQ.REQ);                                            socket.connect("ipc://front");  //连接router,想起发送请求                                            for (int i = 0; i < 1000; i++) {                          socket.send("hello".getBytes(), 0);  //发送hello请求                          String bb = new String(socket.recv());  //获取返回的数据                          System.out.println(bb);                       }                      socket.close();                      context.term();                  }                                }).start();          }      }            public static class Worker {          public void start() {              new Thread(new Runnable(){                    public void run() {                      // TODO Auto-generated method stub                      ZMQ.Context context = ZMQ.context(1);                      ZMQ.Socket socket = context.socket(ZMQ.REQ);                                            socket.connect("ipc://back");  //连接,用于获取要处理的请求,并发送回去处理结果                                            socket.send("ready".getBytes());  //发送ready,表示当前可用                                             while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {                          ZMsg msg = ZMsg.recvMsg(socket);  //获取需要处理的请求,其实这里msg最外面的标志frame是router对分配给client的标志frame                          ZFrame request = msg.removeLast();   //最后一个frame其实保存的就是实际的请求数据,这里将其移除,待会用新的frame代替                          ZFrame frame = new ZFrame("hello fjs".getBytes());                            msg.addLast(frame);  //将刚刚创建的frame放到msg的最后,worker将会收到                          msg.send(socket);  //将数据发送回去                                                }                      socket.close();                      context.term();                  }                                }).start();          }      }            public static class Middle {          private LinkedList<ZFrame> workers;          private LinkedList<ZMsg> requests;          private ZMQ.Context context;          private ZMQ.Poller poller;                    public Middle() {              this.workers = new LinkedList<ZFrame>();              this.requests = new LinkedList<ZMsg>();              this.context = ZMQ.context(1);              this.poller = new ZMQ.Poller(2);          }                    public void start() {              ZMQ.Socket fronted = this.context.socket(ZMQ.ROUTER);  //创建一个router,用于接收client发送过来的请求,以及向client发送处理结果              ZMQ.Socket backend = this.context.socket(ZMQ.ROUTER);  //创建一个router,用于向后面的worker发送数据,然后接收处理的结果                            fronted.bind("ipc://front");  //监听,等待client的连接              backend.bind("ipc://back");  //监听,等待worker连接                            //创建pollItem              ZMQ.PollItem fitem = new ZMQ.PollItem(fronted, ZMQ.Poller.POLLIN);                ZMQ.PollItem bitem = new ZMQ.PollItem(backend, ZMQ.Poller.POLLIN);                            this.poller.register(fitem);  //注册pollItem              this.poller.register(bitem);                                          while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {                  this.poller.poll();                  if (fitem.isReadable()) {  //表示前面有请求发过来了                      ZMsg msg = ZMsg.recvMsg(fitem.getSocket());  //获取client发送过来的请求,这里router会在实际请求上面套一个连接的标志frame                      this.requests.addLast(msg);   //将其挂到请求队列                  }                  if (bitem.isReadable()) {  //这里表示worker发送数据过来了                      ZMsg msg = ZMsg.recvMsg(bitem.getSocket());  //获取msg,这里也会在实际发送的数据前面包装一个连接的标志frame                      //这里需要注意,这里返回的是最外面的那个frame,另外它还会将后面的接着的空的标志frame都去掉                      ZFrame workerID = msg.unwrap();  //把外面那层包装取下来,也就是router对连接的标志frame                      this.workers.addLast(workerID);  //将当前的worker的标志frame放到worker队列里面,表示这个worker可以用了                      ZFrame readyOrAddress = msg.getFirst(); //这里获取标志frame后面的数据,如果worker刚刚启动,那么应该是发送过来的ready,                                                                  if (new String(readyOrAddress.getData()).equals("ready")) {  //表示是worker刚刚启动,发过来的ready                          msg.destroy();                      } else {                          msg.send(fronted);  //表示是worker处理完的返回结果,那么返回给客户端                      }                  }                                    while (this.workers.size() > 0 && this.requests.size() > 0) {                      ZMsg request = this.requests.removeFirst();                      ZFrame worker = this.workers.removeFirst();                                            request.wrap(worker);  //在request前面包装一层,把可以用的worker的标志frame包装上,这样router就会发给相应的worker的连接                      request.send(backend);  //将这个包装过的消息发送出去                  }                                }              fronted.close();              backend.close();              this.context.term();          }      }                  public static void main(String args[]) {          Worker worker = new Worker();          worker.start();          Client client = new Client();          client.start();          Middle middle = new Middle();          middle.start();                }  }  

其实根据前面已经提出来的实现原理来编写代码还是比较顺利的,中途也没有遇到什么问题。。。不过要理解这部分要比较了解ZeroMQ的数据格式才行

转载于:https://www.cnblogs.com/jym-sunshine/p/5441724.html

相关资源:数据结构—成绩单生成器
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