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news 2025/8/3 4:53:59

免费文档网站,seo指的是搜索引擎营销,商业网站技术,站酷官网文章目录客⼾端模块实现订阅者模块信道管理模块异步⼯作线程实现连接管理模块生产者客户端消费者客户端客⼾端模块实现在RabbitMQ中，提供服务的是信道，因此在客⼾端的实现中，弱化了Client客⼾端的概念，也就是说在RabbitMQ中并…

文章目录

客⼾端模块实现
订阅者模块
信道管理模块
异步⼯作线程实现
连接管理模块
生产者客户端
消费者客户端

客⼾端模块实现

在RabbitMQ中，提供服务的是信道，因此在客⼾端的实现中，弱化了Client客⼾端的概念，也就是说在RabbitMQ中并不会向⽤⼾展⽰⽹络通信的概念出来，⽽是以⼀种提供服务的形式来体现。其实现思想类似于普通的功能接⼝封装，⼀个接⼝实现⼀个功能，接⼝内部完成向客⼾端请求的过程，但是对外并不需要体现出客⼾端与服务端通信的概念，⽤⼾需要什么服务就调⽤什么接⼝就⾏。

基于以上的思想，客⼾端的实现共分为四⼤模块：

在这里插入图片描述
基于以上模块，实现⼀个客⼾端的流程也就⽐较简单了

实例化异步线程对象
实例化连接对象
通过连接对象，创建信道
根据信道获取⾃⼰所需服务
关闭信道
关闭连接

订阅者模块

与服务端，并⽆太⼤差别，客⼾端这边虽然订阅者的存在感微弱了很多，但是还是有的，当进⾏队列消息订阅的时候，会伴随着⼀个订阅者对象的创建，⽽这个订阅者对象有以下⼏个作⽤：

描述当前信道订阅了哪个队列的消息。
描述了收到消息后该如何对这条消息进⾏处理
描述收到消息后是否需要进⾏确认回复

订阅者信息：

订阅者标识
订阅队列名
是否⾃动确认标志
回调处理函数（收到消息后该如何处理的回调函数对象）

    using ConsumerCallback = std::function<void(const std::string, const BasicProperties *bp, const std::string)>;struct Consumer {using ptr = std::shared_ptr<Consumer>;std::string tag;    //消费者标识std::string qname;  //消费者订阅的队列名称bool auto_ack;      //自动确认标志ConsumerCallback callback;Consumer(){DLOG("new Consumer: %p", this);}Consumer(const std::string &ctag, const std::string &queue_name,  bool ack_flag, const ConsumerCallback &cb):tag(ctag), qname(queue_name), auto_ack(ack_flag), callback(std::move(cb)) {DLOG("new Consumer: %p", this);}~Consumer() {DLOG("del Consumer: %p", this);}};

信道管理模块

同样的，客⼾端也有信道，其功能与服务端⼏乎⼀致，或者说不管是客⼾端的channel还是服务端的channel都是为了⽤⼾提供具体服务⽽存在的，只不过服务端是为客⼾端的对应请求提供服务，⽽客⼾端的接⼝服务是为了⽤⼾具体需要服务，也可以理解是⽤⼾通过客⼾端channel的接⼝调⽤来向服务端发送对应请求，获取请求的服务。
在这里插入图片描述

信道信息：

a. 信道ID
b. 信道关联的⽹络通信连接对象
c. protobuf协议处理对象
d. 信道关联的消费者
e. 请求对应的响应信息队列（这⾥队列使⽤<请求ID，响应>hash表，以便于查找指定的响应）
f. 互斥锁&条件变量（⼤部分的请求都是阻塞操作，发送请求后需要等到响应才能继续，但是muduo库的通信是异步的，因此需要我们⾃⼰在收到响应后，通过判断是否是等待的指定响应来进⾏同步）

信道操作：

a. 提供创建信道操作
b. 提供删除信道操作
c. 提供声明交换机操作（强断⾔-有则OK，没有则创建）
d. 提供删除交换机
e. 提供创建队列操作（强断⾔-有则OK，没有则创建）
f. 提供删除队列操作
g. 提供交换机-队列绑定操作
h. 提供交换机-队列解除绑定操作
i . 提供添加订阅操作
j. 提供取消订阅操作
k. 提供发布消息操作
l. 提供确认消息操作

    typedef std::shared_ptr<google::protobuf::Message> MessagePtr;using ProtobufCodecPtr = std::shared_ptr<ProtobufCodec>;using basicConsumeResponsePtr = std::shared_ptr<basicConsumeResponse>;using basicCommonResponsePtr = std::shared_ptr<basicCommonResponse>;class Channel {public:using ptr = std::shared_ptr<Channel>;Channel(const muduo::net::TcpConnectionPtr& conn, const ProtobufCodecPtr& codec):_cid(UUIDHelper::uuid()), _conn(conn), _codec(codec) {}~Channel() { basicCancel(); }std::string cid() { return _cid; }bool openChannel() {std::string rid = UUIDHelper::uuid();openChannelRequest req; req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);_codec->send(_conn, req);basicCommonResponsePtr resp = waitResponse(rid);return resp->ok();}void closeChannel() {std::string rid = UUIDHelper::uuid();closeChannelRequest req; req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return ;}bool declareExchange(const std::string &name,ExchangeType type, bool durable, bool auto_delete,google::protobuf::Map<std::string, std::string> &args) {//构造一个声明虚拟机的请求对象，std::string rid = UUIDHelper::uuid();declareExchangeRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_exchange_name(name);req.set_exchange_type(type);req.set_durable(durable);req.set_auto_delete(auto_delete);req.mutable_args()->swap(args);//然后向服务器发送请求_codec->send(_conn, req);//等待服务器的响应basicCommonResponsePtr resp = waitResponse(rid);//返回return resp->ok();}void deleteExchange(const std::string &name) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();deleteExchangeRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_exchange_name(name);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return ;}bool declareQueue(const std::string &qname, bool qdurable, bool qexclusive,bool qauto_delete,google::protobuf::Map<std::string, std::string> &qargs) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();declareQueueRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_queue_name(qname);req.set_durable(qdurable);req.set_auto_delete(qauto_delete);req.set_exclusive(qexclusive);req.mutable_args()->swap(qargs);_codec->send(_conn, req);basicCommonResponsePtr resp = waitResponse(rid);return resp->ok();}void deleteQueue(const std::string &qname) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();deleteQueueRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_queue_name(qname);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return ;}bool queueBind(const std::string &ename, const std::string &qname, const std::string &key) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();queueBindRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_exchange_name(ename);req.set_queue_name(qname);req.set_binding_key(key);_codec->send(_conn, req);basicCommonResponsePtr resp = waitResponse(rid);return resp->ok();}void queueUnBind(const std::string &ename, const std::string &qname) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();queueUnBindRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_exchange_name(ename);req.set_queue_name(qname);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return ;}void basicPublish(const std::string &ename,const BasicProperties *bp,const std::string &body) {std::string rid = UUIDHelper::uuid();basicPublishRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_body(body);req.set_exchange_name(ename);if (bp != nullptr) {req.mutable_properties()->set_id(bp->id());req.mutable_properties()->set_delivery_mode(bp->delivery_mode());req.mutable_properties()->set_routing_key(bp->routing_key());}_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return ;}void basicAck(const std::string &msgid) {if (_consumer.get() == nullptr) {DLOG("消息确认时，找不到消费者信息！");return ;}std::string rid = UUIDHelper::uuid();basicAckRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_queue_name(_consumer->qname);req.set_message_id(msgid);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);return;}void basicCancel() {if (_consumer.get() == nullptr) {return ;}std::string rid = UUIDHelper::uuid();basicCancelRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_queue_name(_consumer->qname);req.set_consumer_tag(_consumer->tag);_codec->send(_conn, req);waitResponse(rid);_consumer.reset();return;}bool basicConsume(const std::string &consumer_tag,const std::string &queue_name,bool auto_ack,const ConsumerCallback &cb) {if (_consumer.get() != nullptr) {DLOG("当前信道已订阅其他队列消息！");return false;}std::string rid = UUIDHelper::uuid();basicConsumeRequest req;req.set_rid(rid);req.set_cid(_cid);req.set_queue_name(queue_name);req.set_consumer_tag(consumer_tag);req.set_auto_ack(auto_ack);_codec->send(_conn, req);basicCommonResponsePtr resp =  waitResponse(rid);if (resp->ok() == false) {DLOG("添加订阅失败！");return false;}_consumer = std::make_shared<Consumer>(consumer_tag, queue_name, auto_ack, cb);return true;}public:   //连接收到基础响应后，向hash_map中添加响应void putBasicResponse(const basicCommonResponsePtr& resp) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_basic_resp.insert(std::make_pair(resp->rid(), resp));_cv.notify_all();}//连接收到消息推送后，需要通过信道找到对应的消费者对象，通过回调函数进行消息处理void consume(const basicConsumeResponsePtr& resp) {if (_consumer.get() == nullptr) {DLOG("消息处理时，未找到订阅者信息！");return;}if (_consumer->tag != resp->consumer_tag()) {DLOG("收到的推送消息中的消费者标识，与当前信道消费者标识不一致！");return ;}_consumer->callback(resp->consumer_tag(), resp->mutable_properties(), resp->body());}private:basicCommonResponsePtr waitResponse(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_cv.wait(lock, [&rid, this](){return _basic_resp.find(rid) != _basic_resp.end();});//while(condition()) _cv.wait();basicCommonResponsePtr basic_resp = _basic_resp[rid];_basic_resp.erase(rid);return basic_resp;}private:std::string _cid;muduo::net::TcpConnectionPtr _conn;ProtobufCodecPtr _codec;Consumer::ptr _consumer;std::mutex _mutex;std::condition_variable _cv;std::unordered_map<std::string, basicCommonResponsePtr> _basic_resp;};

信道管理：

a. 创建信道
b. 查询信道
c. 删除信道

    class ChannelManager {public:using ptr = std::shared_ptr<ChannelManager>;ChannelManager(){}Channel::ptr create(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const ProtobufCodecPtr &codec) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);auto channel = std::make_shared<Channel>(conn, codec);_channels.insert(std::make_pair(channel->cid(), channel));return channel;}void remove(const std::string &cid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_channels.erase(cid);}Channel::ptr get(const std::string &cid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);auto it = _channels.find(cid);if (it == _channels.end()) {return Channel::ptr();}return it->second;}private:std::mutex _mutex;std::unordered_map<std::string, Channel::ptr> _channels;};

异步⼯作线程实现

客⼾端这边存在两个异步⼯作线程，

⼀个是muduo库中客⼾端连接的异步循环线程EventLoopThread
⼀个是当收到消息后进⾏异步处理的⼯作线程池。

这两项都不是以连接为单元进⾏创建的，⽽是创建后，可以⽤以多个连接中，因此单独进⾏封装。

class AsyncWorker {public:using ptr = std::shared_ptr<AsyncWorker>;muduo::net::EventLoopThread loopthread;threadpool pool;};

连接管理模块

在客⼾端这边，RabbitMQ弱化了客⼾端的概念，因为⽤⼾所需的服务都是通过信道来提供的，因此操作思想转换为先创建连接，通过连接创建信道，通过信道提供服务这⼀流程。

这个模块同样是针对muduo库客⼾端连接的⼆次封装，向⽤⼾提供创建channel信道的接⼝，创建信道后，可以通过信道来获取指定服务。

在这里插入图片描述

    class Connection{public:using ptr = std::shared_ptr<Connection>;Connection(const std::string &sip, int sport, const AsyncWorker::ptr &worker): _latch(1), _client(worker->loopthread.startLoop(), muduo::net::InetAddress(sip, sport), "Client"),_dispatcher(std::bind(&Connection::onUnknownMessage, this, std::placeholders::_1,std::placeholders::_2, std::placeholders::_3)),_codec(std::make_shared<ProtobufCodec>(std::bind(&ProtobufDispatcher::onProtobufMessage, &_dispatcher,std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3))),_worker(worker),_channel_manager(std::make_shared<ChannelManager>()){_dispatcher.registerMessageCallback<basicCommonResponse>(std::bind(&Connection::basicResponse, this,std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<basicConsumeResponse>(std::bind(&Connection::consumeResponse, this,std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_client.setMessageCallback(std::bind(&ProtobufCodec::onMessage, _codec.get(),std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_client.setConnectionCallback(std::bind(&Connection::onConnection, this, std::placeholders::_1));_client.connect();_latch.wait(); // 阻塞等待，直到连接建立成功}Channel::ptr openChannel(){Channel::ptr channel = _channel_manager->create(_conn, _codec);bool ret = channel->openChannel();if (ret == false){DLOG("打开信道失败！");return Channel::ptr();}return channel;}void closeChannel(const Channel::ptr &channel){channel->closeChannel();_channel_manager->remove(channel->cid());}private:void basicResponse(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const basicCommonResponsePtr &message, muduo::Timestamp){// 1. 找到信道Channel::ptr channel = _channel_manager->get(message->cid());if (channel.get() == nullptr){DLOG("未找到信道信息！");return;}// 2. 将得到的响应对象，添加到信道的基础响应hash_map中channel->putBasicResponse(message);}void consumeResponse(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const basicConsumeResponsePtr &message, muduo::Timestamp){// 1. 找到信道Channel::ptr channel = _channel_manager->get(message->cid());if (channel.get() == nullptr){DLOG("未找到信道信息！");return;}// 2. 封装异步任务（消息处理任务），抛入线程池_worker->pool.push([channel, message](){ channel->consume(message); });}void onUnknownMessage(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const MessagePtr &message, muduo::Timestamp){LOG_INFO << "onUnknownMessage: " << message->GetTypeName();conn->shutdown();}void onConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn){if (conn->connected()){_latch.countDown(); // 唤醒主线程中的阻塞_conn = conn;}else{// 连接关闭时的操作_conn.reset();}}private:muduo::CountDownLatch _latch;       // 实现同步的muduo::net::TcpConnectionPtr _conn; // 客户端对应的连接muduo::net::TcpClient _client;      // 客户端ProtobufDispatcher _dispatcher;     // 请求分发器ProtobufCodecPtr _codec;            // 协议处理器AsyncWorker::ptr _worker;ChannelManager::ptr _channel_manager;};

生产者客户端

publish_client.cc

实例化异步工作线程对象
实例化连接对象
通过连接创建信道
通过信道提供的服务完成所需
循环向交换机发布消息
关闭信道

#include "connection.hpp"int main()
{//1. 实例化异步工作线程对象nzq::AsyncWorker::ptr awp = std::make_shared<nzq::AsyncWorker>();//2. 实例化连接对象nzq::Connection::ptr conn = std::make_shared<nzq::Connection>("127.0.0.1",8085,awp);//3. 通过连接创建信道nzq::Channel::ptr channel = conn->openChannel();//4. 通过信道提供的服务完成所需//  1. 声明一个交换机exchange1, 交换机类型为广播模式google::protobuf::Map<std::string,std::string> tmp_map;channel->declareExchange("exchange1", nzq::ExchangeType::TOPIC, true, false, tmp_map);//  2. 声明一个队列queue1channel->declareQueue("queue1", true, false, false, tmp_map);//  3. 声明一个队列queue2channel->declareQueue("queue2", true, false, false, tmp_map);//  4. 绑定queue1-exchange1，且binding_key设置为queue1channel->queueBind("exchange1", "queue1", "queue1");//  5. 绑定queue2-exchange1，且binding_key设置为news.music.#channel->queueBind("exchange1", "queue2", "news.music.#");//5. 循环向交换机发布消息for (int i = 0; i < 10; i++) {nzq::BasicProperties bp;bp.set_id(nzq::UUIDHelper::uuid());bp.set_delivery_mode(nzq::DeliveryMode::DURABLE);bp.set_routing_key("news.music.pop");channel->basicPublish("exchange1", &bp, "Hello World-" + std::to_string(i));}nzq::BasicProperties bp;bp.set_id(nzq::UUIDHelper::uuid());bp.set_delivery_mode(nzq::DeliveryMode::DURABLE);bp.set_routing_key("news.music.sport");channel->basicPublish("exchange1", &bp, "Hello linux");bp.set_routing_key("news.sport");channel->basicPublish("exchange1", &bp, "Hello chileme?");//6. 关闭信道conn->closeChannel(channel);return 0;return 0;
}

消费者客户端

同生产者客户端，如何消费需要自己设置，下面只是其中一种

void cb(nzq::Channel::ptr &channel, const std::string consumer_tag, const nzq::BasicProperties *bp, const std::string &body)
{std::cout << consumer_tag << "消费了消息：" << body << std::endl;channel->basicAck(bp->id());
}
int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 2) {std::cout << "usage: ./consume_client queue1\n";return -1;}//1. 实例化异步工作线程对象nzq::AsyncWorker::ptr awp = std::make_shared<nzq::AsyncWorker>();//2. 实例化连接对象nzq::Connection::ptr conn = std::make_shared<nzq::Connection>("127.0.0.1", 8085, awp);//3. 通过连接创建信道nzq::Channel::ptr channel = conn->openChannel();//4. 通过信道提供的服务完成所需//  1. 声明一个交换机exchange1, 交换机类型为广播模式google::protobuf::Map<std::string, std::string> tmp_map;channel->declareExchange("exchange1", nzq::ExchangeType::TOPIC, true, false, tmp_map);//  2. 声明一个队列queue1channel->declareQueue("queue1", true, false, false, tmp_map);//  3. 声明一个队列queue2channel->declareQueue("queue2", true, false, false, tmp_map);//  4. 绑定queue1-exchange1，且binding_key设置为queue1channel->queueBind("exchange1", "queue1", "queue1");//  5. 绑定queue2-exchange1，且binding_key设置为news.music.#channel->queueBind("exchange1", "queue2", "news.music.#");auto functor = std::bind(cb, channel, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3);channel->basicConsume("consumer1", argv[1], false, functor);while(1) std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));conn->closeChannel(channel);return 0;
}