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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：

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）
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？
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：

produce 在 ctx 完成后停止。并且它关闭了 in 通道。
字段 jobs 已从 consumer 中删除，工作人员直接从 in 通道读取。
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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