Java并发编程-4-百万流量的短信网关系统

百万流量的短信网关系统

  • 1、百万流量的短信网关系统
    • 1、业务背景
    • 2、短信服务商基本信息
    • 3、短信路由网关
    • 4、基于不可变模式改造代码

说明:儒猿技术窝Java并发编程学习笔记

1、百万流量的短信网关系统

1、业务背景

1.有一个每天有百万流量的短信网关系统,这个系统会使用第三方短信服务商(比如说阿里云、腾讯云、百度云等
等)的短信发送功能
2.短信网关后面对接着多家三方短信服务提供商,当我们需要发送短信的时候,短信网关会根据一定的策略(比如说
选择费率最低的、或者到达率最高的)从三方短信厂商中选择一家,调用他们的接口给用户发送短信
3.短信网关会定时对短信服务商进行PK,如果发现某个服务商不行了,则会在短信网关后台管理服务中更新短信服务
商列表,也就是把某些PK中输掉的服务商替换

在这里插入图片描述

2、短信服务商基本信息

短信服务商信息包括服务商请求的url以及每次发送的字节数量
public class SmsInfo {

    //短信服务商请求url
    private String url;
    //短信内容最多多少个字节
    private Long maxSizeInBytes;

    public SmsInfo(String url, Long maxSizeInBytes) {
        this.url = url;
        this.maxSizeInBytes = maxSizeInBytes;
    }
}

3、短信路由网关

1.短信服务商信息列表是保存在数据库中的,由于这个数据会比较常用,而每次发送短信之前都需要根据一定的策略
来选择服务商,所以在系统启动的时候,会将所有的短信服务商列表从数据库中加载出来放在内存里
public class SmsRouter {

    //短信网关对象,通过volatile修饰来保证其他线程的可见性
    private static volatile SmsRouter instance = new SmsRouter();

    //短信服务商信息map,key表示服务上的优先级
    private final Map<Integer, SmsInfo> smsInfoMap;

    //初始化短信网关对象
    public SmsRouter() {
        //从数据库中维护的路由信息加载到jvm内存中
        this.smsInfoMap = this.loadSmsInfoMapFromDb();
    }

    //从数据库加载短信服务商信息
    private Map<Integer, SmsInfo> loadSmsInfoMapFromDb() {
        //模拟DB
        Map<Integer, SmsInfo> routerMap = new HashMap<>();
        routerMap.put(1, new SmsInfo("aliyun", 180L));
        routerMap.put(2, new SmsInfo("tencent", 181L));
        routerMap.put(3, new SmsInfo("baidu", 182L));
        return routerMap;
    }
}

2.当短信服务商发生变更的时候的时候,会先更新更新数据库,然后去更新内存中的短信服务商信息。但是这里
有一个问题,因为这里设置url和设置maxSizeInBytes并不是一个原子操作,可能出现其中一个线程刚刚设置了
URL,另一个线程过来读取服务商排名为3的服务商的场景,这样读取排名为3的服务商得到的一个中间状态的结果,
其中url和maxSizeInBytes并不是属于同一个服务商的,这样很可能会导致程序出现问题
	//更新短信服务商列表
    public void changeRouterInfo() {
        Map<Integer, SmsInfo> smsInfoMap = instance.smsInfoMap;
        SmsInfo smsInfo = smsInfoMap.get(3);
        smsInfo.setUrl("极光短信");
        smsInfo.setMaxSizeInBytes(183L);
    }

4、基于不可变模式改造代码

1.SmsInfo改造为不可变对象
public final class SmsInfo {

    //短信服务商编号
    private final Long id;
    //短信服务商请求url
    private final String url;

    //短信内容最多多少个字节
    private final Long maxSizeInBytes;

    public SmsInfo(Long id, String url, Long maxSizeInBytes) {
        this.id = id;
        this.url = url;
        this.maxSizeInBytes = maxSizeInBytes;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public String getUrl() {
        return url;
    }

    public Long getMaxSizeInBytes() {
        return maxSizeInBytes;
    }

    //初始化
    public SmsInfo(SmsInfo smsInfo) {
        this.id = smsInfo.getId();
        this.url = smsInfo.getUrl();
        this.maxSizeInBytes = smsInfo.getMaxSizeInBytes();
    }
}
2.获取服务商列表的代码改造为防御性复制
	//获取短信服务商
    public Map<Integer, SmsInfo> getSmsInfoRouterMap() {
        //防止对短信路由信息更改,进行防御性的复制
        return Collections.unmodifiableMap(deepCopy(smsInfoRouterMap));
    }

    private Map<Integer, SmsInfo> deepCopy(Map<Integer, SmsInfo> smsInfoRouterMap) {
        Map<Integer, SmsInfo> result = new HashMap<>(smsInfoRouterMap.size());
        Iterator<Map.Entry<Integer, SmsInfo>> iterator = smsInfoRouterMap.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, SmsInfo> mapEntry = iterator.next();
            result.put(mapEntry.getKey(), new SmsInfo(mapEntry.getValue()));
        }
        return result;
    }
3.提供一个直接替换SmsRouter实例的方法,便于用来刷新整个服务商信息
	//短信网关对象,通过volatile修饰来保证其他线程的可见性
    private static volatile SmsRouter instance = new SmsRouter();

    //获取短信网关对象
    public static SmsRouter getInstance() {
        return instance;
    }

    //短信服务商列表变更,更新短信网关对象
    public static void setInstance(SmsRouter smsRouter) {
        instance = smsRouter;
    }
4.当短信服务商列表发生变化的时候,我们通过调用changeRouteInfo方法,更新数据库中的服务商信息,接着替换整个SmsRouter实例
这样一来,SmsRouter在构造函数的时候会调用loadSmsInfoRouteMapFromDb方法将更新后的短信服务商列表从数据库中读取出来,
然后更新到内存中
	//短信服务商列表发生变更
    public void changeRouterInfo() {
        //1.更新数据库中短信服务商信息
        updateSmsRouteInfoLists();
        //2.更新内存的短信服务商列表
        SmsRouter.setInstance(new SmsRouter());
    }

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