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轮子项目--消息队列的实现（3）

article 2025/2/18 19:20:14

上一篇文章中我把一些关键的类以及表示出来，如何对这些类对应的对象进行管理呢？管理分为硬盘和内存上，硬盘又分为数据库（管理交换机，队列和绑定）和文件（管理消息），本文就是讨论的数据库上的管理。

此处为了使用更加方便，简化环境，采用更加轻量的数据库——SQLite，它是一个本地数据库，相当于直接操作本地的硬盘文件。

当在idea中配置好SQLiite数据库后，就需要建库建表，由于把配置依赖准备好之后就会自动的建库，因此我们这里主要关注的是建表，数据库存储的是交换机，队列和绑定，因此应该针对三者建立不同的表。可以根据之前创建的核心类进行设计表。那么上述的建表操作什么时机来执行,可能程序需要反复部署多次，为了简化部署的步骤，可以通过代码，自动完成建表的操作。

为了自动完成建表操作，首先创建一个接口，内有需要建表的方法，然后实现对应的xml文件，通过xml实现接口中的抽象方法。对与建表操作我们使用undata标签。最终，我们根据定义的类建立了三张表，但是对于其中的arguments,由于是Map属性，为了把arguments 存到数据库中，需要把Map转化为json格式的字符串。

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

@Mapper
public interface MetaMapper {
    // 三个核心建表方法
    void createExchangeTable();
    void createQueueTable();
    void createBindingTable();
}

当前,是把每个建表语句,都单独的列为一个 update 标签, 并且对应一个 java 方法,能否改成,一个 update 标签中包含多个建表语句,同时借助一个 java 方法,完成上述多个表的创建呢? MyBatis 支持,一个标签中包含多个 sq| 语句的(前提是,搭配 MySQL 或者 Oracle).对于 SQLite,无法做到上述功能的，当你一个 update 标签中,写了多个 create table 语句的时候,只有第一个语句能执行.

如何实现把 arguments 这个键值对,和数据库中的字符串类型相互转换呢? 关键在于, MyBatis 在完成数据库操作的时候,会自动的调用到对象的 getter 和 setter.

比如 MyBatis 往数据库中写数据, 就会调用对象的 getter 方法,拿到属性的值,再往数据库中写。如果这个过程中,让 getArquments 得到的结果是 String 类型的,此时,就可以直接把这个数据写到数据库了
比如 MyBatis 从数据库读数据的时候,就会调用对象的 setter 方法,把数据库中读到的结果设置到对象的属性中.如果这个过程中,让 setArguments,参数是一个 String,并且在 setArquments 内部针对字符串解析,解析成一个 Map 对象

因此我们需要自己写Exchange类的getArguments和setArguments方法，其中getArguments用于MyBatis 往数据库中写数据，因此将Map转为Json类型的字符串。从数据库读数据之后，构造Exchange对象，会自动调用到setArguments，是把arguments从json格式的字符串转化为Map

第二个参数,用来描述当前 json 字符串, 要转成的 java 对象是什么类型的.如果是个简单类型，直接使用对应类型的类对象即可，如果是集合类这样的复杂类型，可以使用 TypeReference 匿名内部类对象，来描述复杂类型的具体信息,(通过泛型参数来描述的)

对于交换机和队列这两个表,由于使用 name 作为主键,直接按照 name 进行删除即可,对于绑定来说,此时没有主键,删除操作,其实是针对 exchangeName 和 queueName 两个维度进行筛选.。之后需要在接口中声明三个核心增删方法，然后需要在xml文件中写出insert和delete语句。如下：

其中的#{}:MyBatis 看到这个, 就会通过 getArguments 方法, 来获取到这个参数的内容,此处数据库中期望的类型是 String, 此处也就需要让 getArguments 能够得到 String。

此时，我们把数据库的基本操作已经借助MyBatis封装完成。接下来写一个类整合上面的操作。首先是数据库的初始化，此处使用的是一个普通的方法。数据库的初始化=建库建表 +插入一些默认数据，我们期望, 在咱们的 broker server 启动的时候, 做出下列逻辑判定:
1.如果数据库已经存在了,(表啥的都有了),不做任何操作.
2.如果数据库不存在, 则创建库,创建表,构造默认数据

数据库判断是否存在就判定 meta.db 这个文件是否存在即可。根据以上逻辑编写完成代码之后，发现一些方法涉及到mapper的相关调用，那么此时mapper需要保证是被构造出来的，那么如何进行实例化？Mapper是通过Mybatis进行操作的，换句话说，Mapper已经被注册到spring里面了，直接从spring里面拿到现成的对象。常用是@Autowired,但是前提是外面的类是一个注册在spring中的对象，但是现在并不打算让类是一个Bean对象，因为后面还需要手动进行管理，然后构造整体的结构，因此此时不可以用@Autowired，需要手动的构造。在启动类添加一个静态成员，在下面的main方法中，将run方法的返回结果赋值到静态成员，此时借助这个静态成员可以手动的获取指定的bean对象了。接下来在类中完成接口的三个核心insert和delete方法，可以增加select操作。最后进行测试。

设计单元测试要求，单元测试用例和用例之间是需要相互独立的，互不干扰的。因此可以这样子：每个用例执行之前，先执行一段逻辑，搭建测试的环境，准备好测试用的东西；每个用例执行之后，再执行一段逻辑，把用例执行过程中产生的中间结果的影响给消除掉。即“准备工作”和“收尾工作”,加上注解。

准备工作：对数据库进行初始化操作，由于init方法需要手动获取metaMapper,依赖于context对象，因此在测试用例中也需要context对象.
收尾工作：前面是数据库初始化，因此这里要清空数据库,在清空时注意此处不能直接就删除, 而需要先关闭上述 context 对象!! 此处的 context 对象, 持有了 MetaMapper 的实例, MetaMapper 实例又打开了 meta.db 数据库文件。如果 meta.db 被别人打开了, 此时的删除文件操作是不会成功的 (Windows 系统的限制, Linux 则没这个问题)，另一方面, 获取 context 操作, 会占用 8080 端口. 此处的 close 也是释放 8080.

测试工作

首先需要测试init方法，由于init方法已经在上面setUp调用过了，因此直接在测试代码中检查当前数据库的状态即可。直接从数据库中查询. 看数据是否符合预期。什么时符合预期的情况？查交换机表, 里面应该有一个数据(匿名的 exchange); 查队列表, 没有数据; 查绑定表, 没有数据。各自调用select方法进行赋值，得到的结果可以直接打印，但是这样子不够优雅，更好的做法是使用断言，assertEquals()方法用以判定结果是不是相等，里面两个参数，第一个形参叫做 expected (预期的), 第二个形参叫做 actual (实际的)。