Atividade02 - Sistema Produtor-Consumidor

📋 Descrição

Este projeto implementa o padrão Producer-Consumer (Produtor-Consumidor), demonstrando a comunicação assíncrona entre processos através de filas de mensagens. O sistema é composto por dois módulos principais que trabalham de forma independente para simular um ambiente de processamento distribuído.

🎯 Objetivos

• Implementar o padrão arquitetural Producer-Consumer
• Demonstrar comunicação assíncrona entre processos
• Aplicar conceitos de concorrência e sincronização
• Gerenciar filas de mensagens de forma eficiente
• Tratar cenários de alta disponibilidade e tolerância a falhas

🏗️ Arquitetura do Sistema

┌─────────────────┐    📨 Mensagens    ┌─────────────────┐
│                 │ ──────────────────► │                 │
│    PRODUTOR     │                    │   CONSUMIDOR    │
│                 │                    │                 │
│  - Gera dados   │                    │ - Processa dados│
│  - Envia msgs   │                    │ - Executa ações │
└─────────────────┘                    └─────────────────┘

📁 Estrutura do Projeto

Atividade02/
├── Trabalho02Produtor/     # Módulo Produtor
│   ├── src/                # Código fonte do produtor
│   ├── config/             # Configurações
│   └── requirements.txt    # Dependências
├── Trabalho02Consumidor/   # Módulo Consumidor  
│   ├── src/                # Código fonte do consumidor
│   ├── config/             # Configurações
│   └── requirements.txt    # Dependências
└── README.md              # Este arquivo

🚀 Funcionalidades

Produtor

• ✅ Geração automática de mensagens
• ✅ Envio para fila de mensagens
• ✅ Controle de rate limiting
• ✅ Logging detalhado de operações
• ✅ Tratamento de erros de conectividade

Consumidor

• ✅ Consumo contínuo de mensagens
• ✅ Processamento assíncrono
• ✅ Confirmação de recebimento (ACK)
• ✅ Retry automático em caso de falha
• ✅ Métricas de performance

💻 Tecnologias Utilizadas

• Linguagem: [Python/Java/Node.js]
• Message Broker: [RabbitMQ/Apache Kafka/Redis]
• Bibliotecas:
  • [pika/amqp] - Comunicação com message broker
  • [json/pickle] - Serialização de dados
  • [logging] - Sistema de logs
  • [threading/asyncio] - Programação concorrente

⚡ Pré-requisitos

• [Linguagem] versão X.X+
• Message Broker instalado e configurado
• Dependências listadas em requirements.txt

🛠️ Instalação e Execução

1. Clone o repositório

git clone https://github.com/RGPaix/Atividade02.git
cd Atividade02

2. Configure o Message Broker

# Para RabbitMQ (exemplo)
docker run -d --name rabbitmq -p 5672:5672 -p 15672:15672 rabbitmq:3-management

# Para outros brokers, seguir documentação específica

3. Instalar dependências do Produtor

cd Trabalho02Produtor
pip install -r requirements.txt

4. Instalar dependências do Consumidor

cd ../Trabalho02Consumidor
pip install -r requirements.txt

5. Executar o sistema

Terminal 1 - Iniciar Consumidor:

cd Trabalho02Consumidor
python main.py

Terminal 2 - Iniciar Produtor:

cd Trabalho02Produtor  
python main.py

📊 Monitoramento

O sistema inclui métricas de:

• Taxa de produção de mensagens
• Taxa de consumo de mensagens
• Latência média de processamento
• Número de mensagens na fila
• Erros e reprocessamentos

🧪 Testes

Para executar os testes:

# Testes do Produtor
cd Trabalho02Produtor
python -m pytest tests/

# Testes do Consumidor
cd Trabalho02Consumidor
python -m pytest tests/

⚙️ Configuração

Ambos os módulos podem ser configurados através de arquivos de configuração:

config.json

{
  "broker_url": "amqp://localhost:5672",
  "queue_name": "task_queue",
  "retry_attempts": 3,
  "batch_size": 100
}

🔍 Cenários de Uso

1. Processamento de dados em lote
2. Sistema de notificações
3. Pipeline de ETL (Extract, Transform, Load)
4. Processamento de imagens/arquivos
5. Sistema de pedidos e-commerce

🐛 Tratamento de Erros

• Conexão perdida: Reconexão automática
• Mensagem inválida: Log do erro e descarte
• Falha no processamento: Reenvio para fila de retry
• Sobrecarga do sistema: Controle de backpressure

📈 Melhorias Futuras

• Interface web para monitoramento
• Balanceamento de carga automático
• Persistência de mensagens
• Métricas em tempo real
• Deploy com Docker Compose

👨‍💻 Autor

Desenvolvido por: @RGPaix
Disciplina: Sistemas Distribuídos / Programação Concorrente
Tema: Implementação do Padrão Producer-Consumer

📚 Referências

• Documentação RabbitMQ para Java
• Padrões de Mensageria
• Java Concurrency in Practice
• Apache Maven Guide

💡 Exemplo de Código

Estrutura básica do Producer:

public class Producer {
    private static final String QUEUE_NAME = "task_queue";
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        
        try (Connection connection = factory.newConnection();
             Channel channel = connection.createChannel()) {
            
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            
            String message = "Hello World!";
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
        }
    }
}

📞 Contato

• GitHub: @RGPaix
• Issues: Reportar problemas

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⭐ Observação: Este projeto demonstra conceitos fundamentais de sistemas distribuídos e pode ser usado como base para implementações mais complexas em ambiente de produção.