【消息队列开发】设计网络通信协议

红太狼 2024-04-17 10:55 63阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  ?前言
 *  ?明确需求
 *  ?设计应用层协议
 *  ?定义 Request / Response
 *  ?定义参数父类与返回值父类
 *  ?定义其他参数类
 *  ?定义其他返回类
 *  ⭕总结

## ?前言 ##

本次开发任务

*  设计网络通信协议

用于客户端和服务器之间的通信

## ?明确需求 ##

我们先来看一下我们最初的客户端与服务器的交互模型  
![在这里插入图片描述][6eadf079a1ee4cda811cdcaadf5a672f.png]

我们可以看到，生产者和消费者都是客户端,都需要通过网络和Broker Server 进行通信。

此处我们使用 TCP 协议,来作为通信的底层协议。同时在这个基础上自定义应用层协议，完成客户端对服务器这边功能的远程调用。

要调用的功能有:

*  创建 channel
 *  关闭 channel
 *  创建 exchange
 *  删除 exchange
 *  创建 queue
 *  删除 queue
 *  创建 binding
 *  删除 binding
 *  发送 message
 *  订阅 message
 *  发送 ack
 *  返回 message (服务器 -> 客户端)

## ?设计应用层协议 ##

我们这里使⽤⼆进制的方式设定协议

请求与相应报文格式如下：

*  请求  
    ![在这里插入图片描述][655ec1a52d7342c39381d812a8f71ebf.png]
 *  响应  
    ![在这里插入图片描述][d05fe2961cb748379ef87ed923e2675d.png]

其中 type 表⽰请求响应不同的功能，取值如下:

*  0x1 创建 channel
 *  0x2 关闭 channel
 *  0x3 创建 exchange
 *  0x4 销毁 exchange
 *  0x5 创建 queue
 *  0x6 销毁 queue
 *  0x7 创建 binding
 *  0x8 销毁 binding
 *  0x9 发送 message
 *  0xa 订阅 message
 *  0xb 返回 ack
 *  0xc 服务器给客⼾端推送的消息。(被订阅的消息)响应独有的。

其中 payload 部分, 会根据不同的 type, 存在不同的格式。

对于请求来说, payload 表示这次方法调用的各种参数信息

对于响应来说, payload 表示这次方法调用的返回值

## ?定义 Request / Response ##

Request 类实现如下：

ublic class Request {
        
    	private int type;
    	private int length;
    	private byte[] payload;
    	// 省略 getter setter
    }

Response 类实现如下：

public class Response {
        
    	private int type;
    	private int length;
    	private byte[] payload;
    	// 省略 getter setter
    }

关于 payload里面的数据，我们另外用别的类进行表示。

## ?定义参数父类与返回值父类 ##

构造⼀个类表示方法的参数,作为 Request 的 payload

不同的方法中,参数形态各异,但是有些信息是通用的,使用⼀个⽗类表示出来。具体每个⽅法的参数再通过继承的方式体现.

参数父类实现如下：

public class BaseArguments implements Serializable {
        
    	// 表⽰⼀次请求/响应的唯⼀ id. ⽤来把响应和请求对上.
    	protected String rid;
    	protected String channelId;
    	// 省略 getter setter
    }

此处的 rid 和 channelId 都是基于 UUID 来生成的， rid 用来标识⼀个请求-响应。这⼀点在请求响应比较多的时候非常重要.

返回值父类和参数同理，也需要构造⼀个类表示返回值,作为Response 的 payload

代码实现如下：

public class BaseReturns implements Serializable {
        
    	// 表⽰⼀次请求/响应的唯⼀ id. ⽤来把响应和请求对上.
    	protected String rid;
    	protected String channelId;
    	protected boolean ok;
    	// 省略 getter setter
    }

## ?定义其他参数类 ##

针对每个 VirtualHost 提供的⽅法, 都需要有⼀个类表示对应的参数

比如创建交换机代码如下：

public class ExchangeDeclareArguments extends BaseArguments implements Serializa
    	private String exchangeName;
    	private ExchangeType exchangeType;
    	private boolean durable;
    	private boolean autoDelete;
    	private Map<String, Object> arguments;
    }

⼀个创建交换机的请求,形如:

*  可以把 ExchangeDeclareArguments 转成 byte\[\],就得到了下列图片的结构.
 *  按照 length 长度读取出 payload, 就可以把读到的⼆进制数据转换成ExchangeDeclareArguments 对象.

![在这里插入图片描述][0c2fc6e0e7ed4bc194b3608af4908742.png]  
后续相关方法也是如此，这里就进行书写了

不一样的一个方法就是 订阅消息的方法，在这里面我们有一个参数为我们的回调函数。

这个回调函数, 是不能通过网络传输的。站在 broker server 这边, 针对消息的处理回调, 其实是统一的。(把消息返回给客户端)

客户端这边收到消息之后, 再在客户端自己这边执行一个用户自定义的回调就行了。此时, 客户端也就不需要把自身的回调告诉给服务器了.

因此这个类就不需要 consumer 成员了

## ?定义其他返回类 ##

这个返回类是因为，我们需要执行回调函数将消息发送给客户端（订阅方）、

代码执行如下：

public class SubScribeReturns extends BasicReturns implements Serializable {
        
        private String consumerTag;
        private BasicProperties basicProperties;
        private byte[] body
        //省略get与set
    }

## ⭕总结 ##

关于《【消息队列开发】 设计网络通信协议》就讲解到这儿，感谢大家的支持，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下

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