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如何限制生产者和消费者读取消息?

WBOY
发布: 2024-02-11 18:00:11
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如何限制生产者和消费者读取消息?

php小编子墨在软件开发过程中,消息队列是一种常见的通信机制,用于实现生产者和消费者之间的异步通信。然而,有时候我们希望控制生产者和消费者对消息的读取,以便更好地管理系统资源和处理高峰时段的请求。本文将介绍一些限制生产者和消费者读取消息的方法,帮助开发者优化系统性能和提高应用的稳定性。

问题内容

我想用 go 获得应用程序生产者-消费者(通过信号关闭)。

生产者不断在队列中生成消息,限制为 10 条。 一些消费者阅读并处理该频道。 如果队列中的消息数为0,生产者再次生成10条消息。 当收到停止信号时,生产者停止生成新消息,消费者处理通道中的所有内容。

我找到了一段代码,但无法理解它是否正常工作,因为发现了奇怪的东西:

  1. 为什么停止程序后,队列中的消息并没有全部处理完,好像丢失了部分数据。 (在屏幕截图中,发送了 15 条消息,但处理了 5 条消息)
  2. 如何正确地将队列限制为10条消息,即必须写入10条消息,等待队列计数器变为0时处理,然后再写入10条?
  3. 是否可以在停止信号后通知生产者,以便他不再向通道生成新消息? (在屏幕截图中,生产者成功写入队列 - 12,13,14,15)

结果:

代码示例:

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "math/rand"
    "os"
    "os/signal"
    "sync"
    "syscall"
    "time"
)

func main() {
    const nConsumers = 2

    in := make(chan int, 10)
    p := Producer{&in}
    c := Consumer{&in, make(chan int, nConsumers)}
    go p.Produce()
    ctx, cancelFunc := context.WithCancel(context.Background())
    go c.Consume(ctx)
    wg := &sync.WaitGroup{}
    wg.Add(nConsumers)
    for i := 1; i <= nConsumers; i++ {
        go c.Work(wg, i)
    }
    termChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(termChan, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)

    <-termChan

    cancelFunc()
    wg.Wait()
}

type Consumer struct {
    in   *chan int
    jobs chan int
}

func (c Consumer) Work(wg *sync.WaitGroup, i int) {
    defer wg.Done()
    for job := range c.jobs {
        fmt.Printf("Worker #%d start job %d\n", i, job)
        time.Sleep(time.Millisecond * time.Duration(3000+rand.Intn(3000)))
        fmt.Printf("Worker #%d finish job %d\n", i, job)
    }
    fmt.Printf("Worker #%d interrupted\n", i)
}

func (c Consumer) Consume(ctx context.Context) {
    for {
        select {
        case job := <-*c.in:
            c.jobs <- job
        case <-ctx.Done():
            close(c.jobs)
            fmt.Println("Consumer close channel")
            return
        }
    }
}

type Producer struct {
    in *chan int
}

func (p Producer) Produce() {
    task := 1
    for {
        *p.in <- task
        fmt.Printf("Send value %d\n", task)
        task++
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
    }
}
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解决方法

为什么停止程序后,队列中的消息并没有全部处理完,好像丢失了部分数据。

这是因为当 ctx 完成后,(consumer).consume 停止从 in 通道读取,但 go p.produce() 创建的 goroutine 仍然写入 in 通道。

下面的演示解决了这个问题并简化了源代码。

注释

  1. producectx 完成后停止。并且它关闭了 in 通道。

  2. 字段 jobs 已从 consumer 中删除,工作人员直接从 in 通道读取。

  3. 以下要求被忽略,因为它很奇怪。常见的行为是,当作业产生时,如果 in 通道未满,则作业会立即发送到 in 通道;当它已满时,发送操作将阻塞,直到从 in 通道读取作业为止。

    如果队列中的消息数为0,生产者再次生成10条消息

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "math/rand"
    "os/signal"
    "sync"
    "syscall"
    "time"
)

func main() {
    const nConsumers = 2

    ctx, stop := signal.NotifyContext(context.Background(), syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)
    defer stop()

    in := make(chan int, 10)
    p := Producer{in}
    c := Consumer{in}
    go p.Produce(ctx)

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(nConsumers)
    for i := 1; i <= nConsumers; i++ {
        go c.Work(&wg, i)
    }

    <-ctx.Done()
    fmt.Printf("\nGot end signal, waiting for %d jobs to finish\n", len(in))
    wg.Wait()
}

type Consumer struct {
    in chan int
}

func (c *Consumer) Work(wg *sync.WaitGroup, i int) {
    defer wg.Done()
    for job := range c.in {
        fmt.Printf("Worker #%d start job %d\n", i, job)
        time.Sleep(time.Millisecond * time.Duration(3000+rand.Intn(3000)))
        fmt.Printf("Worker #%d finish job %d\n", i, job)
    }
    fmt.Printf("Worker #%d interrupted\n", i)
}

type Producer struct {
    in chan int
}

func (p *Producer) Produce(ctx context.Context) {
    task := 1
    for {
        select {
        case p.in <- task:
            fmt.Printf("Send value %d\n", task)
            task++
            time.Sleep(time.Millisecond * 500)
        case <-ctx.Done():
            close(p.in)
            return
        }
    }
}
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