RabbitMQ 消息可靠保障

news2024/11/16 4:26:02

RabbitMQ 消息可靠保障

    • 消息的可靠性保证
      • 生产端到交换机和队列的可靠性保障
        • 解决思路A-确认机制
        • 解决思路B-备份交换机
      • MQ 服务器宕机导致消息丢失
      • 消费端消息的可靠性保障
    • 消费端限流

消息的可靠性保证

实际项目中 MQ 的流程一般是：生产端把消息路由到交换机，然后由交换机把消息发送到队列，接着就是消费端拿到消息进行消费，这三个过程都有可能造成消息的不稳定，导致不可靠
在这里插入图片描述

生产端到交换机和队列的可靠性保障

解决思路A-确认机制

在生产端进行确认，具体操作中会分别针对交换机和队列来确认，如果没有成功发送的队列服务器上，那就可以尝试重新发送

首先需要增加下列配置

spring.rabbitmq.host=192.168.133.128
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.password=admin
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.virtual-host=/
spring.rabbitmq.listener.type=simple
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=CORRELATED #交换机的确认
spring.rabbitmq.publisher-returns=true #队列的确认

这里 publisher-confirm-type 有三种模式可选：

  • none：关闭 confirm 机制
  • simple：同步阻塞等待MQ的回执消息
  • CORRELATED：MQ异步回调方式返回回执消息

接下来增加一个Rabbit 配置

@Configuration
@Slf4j
public class RabbitConfig implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnsCallback {
    @Resource
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(this);
    }

    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        // 消息发送到交换机成功或失败时调用此方法
        log.info("confirm函数打印correlationData：" + correlationData);
        log.info("confirm函数打印ack：" + ack);
        log.info("confirm函数打印cause：" + cause);
    }

    @Override
    public void returnedMessage(ReturnedMessage returnedMessage) {
        // 发送队列失败时才调用此方法
        log.info("消息主体：" + new String(returnedMessage.getMessage().getBody()));
        log.info("应答码：" + returnedMessage.getReplyCode());
        log.info("描述：" + returnedMessage.getReplyText());
        log.info("交换机：" + returnedMessage.getExchange());
        log.info("路由key：" + returnedMessage.getRoutingKey());
    }
}

在这里插入图片描述
为了方便测试，定义一个交换机和队列吧并声明它们的绑定关系

public class RabbitMQConfig {
    //定义一个交换机已及 routingkey，用来测试消息的可靠传递测试
    public static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal.demo.exchange";
    public static final String NORMAL_ROUTING_KEY = "normal.demo.routingkey";
    public static final String NORMAL_QUEUE = "normal.demo.queue";
    @Bean
    public DirectExchange normalExchange() {
        return new DirectExchange(NORMAL_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    public Queue normalQueue() {
        return new Queue(NORMAL_QUEUE);
    }

    @Bean
    public Binding normalBinding(@Qualifier("normalQueue") Queue queue,
                                 @Qualifier("normalExchange") DirectExchange exchange) {
        return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with(NORMAL_ROUTING_KEY);
    }
}

在 controller 层测试

@RestController
@RequestMapping("/rabbit")
public class RabbitController {
    @Resource
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/test")
    public String test(){
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY, "Message Test Confirm~~");
        return "success.";
    }
}

消息成功路由到交换机，然后交换机发送到队列，正常情况下是下面的输出

2024-08-17T17:08:35.105+08:00  INFO 2484 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Attempting to connect to: [192.168.133.128:5672]
2024-08-17T17:08:35.149+08:00  INFO 2484 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Created new connection: rabbitConnectionFactory#59f45950:0/SimpleConnection@3542faa [delegate=amqp://admin@192.168.133.128:5672/, localPort=63927]
2024-08-17T17:08:35.204+08:00  INFO 2484 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印correlationData：null
2024-08-17T17:08:35.204+08:00  INFO 2484 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印ack：true
2024-08-17T17:08:35.205+08:00  INFO 2484 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印cause：null

现在改一下，模拟路由交换机失败的场景，注意没有 RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE+"~",这个交换机

rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE+"~", RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY, "Message Test Confirm~~");

重新测试，此时输出如下，错误提示的还是很明显的

2024-08-17T17:11:39.981+08:00  INFO 15864 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Attempting to connect to: [192.168.133.128:5672]
2024-08-17T17:11:40.037+08:00  INFO 15864 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Created new connection: rabbitConnectionFactory#59f45950:0/SimpleConnection@568384f7 [delegate=amqp://admin@192.168.133.128:5672/, localPort=64266]
2024-08-17T17:11:40.074+08:00 ERROR 15864 --- [68.133.128:5672] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Shutdown Signal: channel error; protocol method: #method<channel.close>(reply-code=404, reply-text=NOT_FOUND - no exchange 'normal.demo.exchange~' in vhost '/', class-id=60, method-id=40)
2024-08-17T17:11:40.076+08:00  INFO 15864 --- [nectionFactory3] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印correlationData：null
2024-08-17T17:11:40.076+08:00  INFO 15864 --- [nectionFactory3] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印ack：false
2024-08-17T17:11:40.077+08:00  INFO 15864 --- [nectionFactory3] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印cause：channel error; protocol method: #method<channel.close>(reply-code=404, reply-text=NOT_FOUND - no exchange 'normal.demo.exchange~' in vhost '/', class-id=60, method-id=40)

现在再模拟交换机发送消息到队列失败的场景，改一下 routingKey

rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY+"~", "Message Test Confirm~~");

重新测试，此时输出如下，returnedMessage 方法执行了

2024-08-17T17:13:49.835+08:00  INFO 12892 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Attempting to connect to: [192.168.133.128:5672]
2024-08-17T17:13:49.889+08:00  INFO 12892 --- [nio-8080-exec-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory       : Created new connection: rabbitConnectionFactory#59f45950:0/SimpleConnection@572e41be [delegate=amqp://admin@192.168.133.128:5672/, localPort=64519]
2024-08-17T17:13:49.933+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : 消息主体：Message Test Confirm~~
2024-08-17T17:13:49.934+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : 应答码：312
2024-08-17T17:13:49.934+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : 描述：NO_ROUTE
2024-08-17T17:13:49.934+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : 交换机：normal.demo.exchange
2024-08-17T17:13:49.934+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : 路由key：normal.demo.routingkey~
2024-08-17T17:13:49.935+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印correlationData：null
2024-08-17T17:13:49.936+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印ack：true
2024-08-17T17:13:49.936+08:00  INFO 12892 --- [nectionFactory1] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印cause：null

顺便了解一下spring.rabbitmq.template.mandatory 配置
当使用 RabbitMQ 作为消息队列时，spring.rabbitmq.template.mandatory 配置项用于控制 MQ 消息模板（RabbitTemplate）的发送行为，特别是在消息路由时找不到队列（queue）的情况下的处理方式。
2、spring.rabbitmq.template.mandatory属性可能会返回三种值null、false、true,
3、spring.rabbitmq.template.mandatory 结果为 false 时会忽略掉spring.rabbitmq.publisher-returns 属性的值，也就是 returnedMessage 方法不会执行；结果为 true，returnedMessage 可以得到执行
4、spring.rabbitmq.template.mandatory 结果为null（即不配置）时结果由spring.rabbitmq.publisher-returns 确定
在这里插入图片描述

解决思路B-备份交换机

为目标交换机指定备份交换机，当目标交换机投递失败时，把消息投递至备份交换机(实际项目中很少用，一般用思路A)

在上面代码的基础上改一下，RabbitMQConfig 就单纯的声明队列和交换机

public class RabbitMQConfig {
	//定义一个正常交换机以及 routingkey，用来测试消息的可靠传递测试
	public static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal.demo.exchange";
	public static final String NORMAL_ROUTING_KEY = "normal.demo.routingkey";
	public static final String NORMAL_QUEUE = "normal.demo.queue";
	
	//定义一个备份交换机以及 队列，用来测试消息的可靠传递测试
	public static final String NORMAL_EXCHANGE_BACKUP = "normal.demo.exchange.backup";
	public static final String NORMAL_QUEUE_BACKUP = "normal.demo.queue.backup";
}

定义一个消费者，监听队列，实际项目中都会有的，有如下注意点：

  • 备份交换机必须定义成 FANOUT 类型
  • 声明正常交换机的时候指定一个备份交换机，通过 alternate-exchange 参数，代码有体现
@Slf4j
@Component
public class RabbitConsumer {
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE),
            exchange = @Exchange(value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, type = ExchangeTypes.DIRECT, arguments = {@Argument(name = "alternate-exchange", value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE_BACKUP)}),
            key = RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY))
    public void receiveA(Message message, Channel channel) throws IOException {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("正常队列{}收到消息：{}",  RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE, msg);
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE_BACKUP),
            exchange = @Exchange(value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE_BACKUP, type = ExchangeTypes.FANOUT)))
    public void receiveB(Message message, Channel channel) throws IOException {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("备份队列{}收到消息：{}",  RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE_BACKUP, msg);
    }
}

注意：@RabbitListener 必须先创建队列，不然报错， 有三个 属性 queues()、bindings()、queuesToDeclare()，它们之间是互斥的。设定了queues()，就不能再设定 bindings() 和 queuesToDeclare()了，具体用法可以看这篇文章

接下来模拟无法到达队列(如果无法到达交换机直接报错，没有后面什么事了…)，测试能不能正常进入备份交换机

rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY+"~", "Message Test Confirm~~");

运行结果如下：

2024-08-17T18:25:32.253+08:00  INFO 22476 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印correlationData：null
2024-08-17T18:25:32.254+08:00  INFO 22476 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印ack：true
2024-08-17T18:25:32.254+08:00  INFO 22476 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印cause：null
2024-08-17T18:25:32.257+08:00  INFO 22476 --- [ntContainer#0-1] c.example.demo.rabbitmq.RabbitConsumer   : 备份队列normal.demo.queue.backup收到消息：Message Test Confirm~~

MQ 服务器宕机导致消息丢失

这一点官方早就考虑到了，现在无论是交换机还是队列，消息都是默认持久化到硬盘上，哪怕服务器重启也不会导致消息丢失

消费端消息的可靠性保障

配置文件增加 spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual 配置，也就是下面这样

spring.rabbitmq.host=192.168.133.128
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.password=admin
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.virtual-host=/
spring.rabbitmq.listener.type=simple
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=CORRELATED
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual #把消息确认模式改成手动确认

因为 RabbitMQ 客户端默认是 自动返回 ACK 确认的，也就是不管是处理成功还是失败，默认都按成功来处理，这样就不太好，所以这个配置要改成手动确认

需要提前知道个东西，啥是 deliveryTag？
在这里插入图片描述
队列的定义，这里把备份交换机队列都删了哈

public class RabbitMQConfig {
	//定义一个正常交换机以及 routingkey，用来测试消息的可靠传递测试
	public static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal.demo.exchange";
	public static final String NORMAL_ROUTING_KEY = "normal.demo.routingkey";
	public static final String NORMAL_QUEUE = "normal.demo.queue";
}

消费者逻辑如下

@Slf4j
@Component
public class RabbitConsumer {
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE),
            exchange = @Exchange(value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, type = ExchangeTypes.DIRECT, arguments = {@Argument(name = "alternate-exchange", value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE_BACKUP)}),
            key = RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY))
    public void receiveA(Message message, Channel channel) throws IOException {
        // 消息内容
        String msg = new String(message.getBody());
        // 消息的 deliveryTag
        long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();
        try {
            // 操作成功，返回 ack 信息
            int i = 1/0; // 模拟消息处理异常
            channel.basicAck(deliveryTag, false);
            log.info("正常队列{}收到消息：{}",  RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE, msg);
        } catch (Exception ex) {
            // 获取当前消息是否是重复投递的
            // true-说明消息已经重复投递过一次了；false-说明当前消息是第一次投递
            Boolean redelivered = message.getMessageProperties().getRedelivered();
            // 操作失败，返回 Nack 信息
            if (redelivered) {
                // requeue 参数：控制消息是否重新放入队列 true-重放队列，broker会重新投递消息; false-不重放，broker会丢弃消息
                channel.basicNack(deliveryTag, false, false); // basicNack(long deliveryTag, boolean multiple, boolean requeue)
            } else {
                channel.basicNack(deliveryTag, false, true);
            }
            log.info("正常队列{}收到消息，,redelivered: {}，但是处理异常：{}",  RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE, redelivered, msg);
        }
        // basicReject 和 basicNack 区别-> 唯一的区别就是 basicNack 有批量操作控制，就是 multiple 参数
        // channel.basicReject(deliveryTag, false); //basicReject(long deliveryTag, boolean requeue)
    }
}

2024-08-17T19:48:38.131+08:00  INFO 18192 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印correlationData：null
2024-08-17T19:48:38.132+08:00  INFO 18192 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印ack：true
2024-08-17T19:48:38.132+08:00  INFO 18192 --- [nectionFactory2] com.example.demo.config.RabbitConfig     : confirm函数打印cause：null
2024-08-17T19:48:55.205+08:00  INFO 18192 --- [ntContainer#0-1] c.example.demo.rabbitmq.RabbitConsumer   : 正常队列normal.demo.queue收到消息，,redelivered: false，但是处理异常：Message Test Confirm~~
2024-08-17T19:49:12.007+08:00  INFO 18192 --- [ntContainer#0-1] c.example.demo.rabbitmq.RabbitConsumer   : 正常队列normal.demo.queue收到消息，,redelivered: true，但是处理异常：Message Test Confirm~~

具体效果可以本地 debug 下哈，消费完并且都 ack 后这里都是0了
在这里插入图片描述

消费端限流

我们都知道 MQ 有削峰填谷的效果，假设有下面的场景，消息队列里面有10000条消息，但是消费端的并发能力只有 1000，为了避免一次性把这1万条消息全部取出，导致消费端压力太大，我们可以做个设置，每次最多取1000条消息，对消费端也是一种保护。

从操作层面来说也比较简单，配置spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch 属性即可
在这里插入图片描述
做个小实验：
当不设置 prefetch 时，生产者一次性向交换机中投递100条消息，消费者确认消息的方式设置为手动确认，在确认消息之前线程休眠 5 秒（因为 rabbitmq 管理控制台数据更新是 5 秒更新一次，这里设置为 5 秒比较方便观察），可以观察到队列是一次性将100条数据全部发送给了消费者，然后消费者再进行处理：

生产者一次发送10条消息到交换机：

 @GetMapping("/test")
 public String test(){
     for (int i = 0; i < 100; i++) {
         rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE, RabbitMQConfig.NORMAL_ROUTING_KEY, "Message Test Confirm"+i);
     }
     return "success.";
 }

消费者在确认之前休眠5秒：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  value = @Queue(value = RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE_BACKUP),
  exchange = @Exchange(value = RabbitMQConfig.NORMAL_EXCHANGE_BACKUP, type = ExchangeTypes.FANOUT)))
public void receiveB(Message message, Channel channel) throws IOException {
    String msg = new String(message.getBody());
    log.info("备份队列{}收到消息：{}",  RabbitMQConfig.NORMAL_QUEUE_BACKUP, msg);
}

在这里插入图片描述
现在增加spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=2配置，就是一次从队列中取两条数据，再观察结果：
会发现，消费端不再是一次性全部把消息取出，而是每次只取 2 个，这就是 prefetch 配置作用
在这里插入图片描述

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《python语言程序设计》2018版第7章第05题几何：正n边形，一个正n边形的边都有同样的长度。角度同样 设计RegularPolygon类

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结果和代码 这里只涉及一个办法 方法部分 def main():rX, rY eval(input("Enter regular polygon x and y axis:"))regular_num eval(input("Enter regular number: "))side_long eval(input("Enter side number: "))a exCode07.RegularPol…
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C++入门——01类与对象

C++入门——01类与对象

1.类 1.1.类的引入 C语言中&#xff0c;结构体中只能定义变量&#xff0c;在C中&#xff0c;结构体内不仅可以定义变量&#xff0c;也可以定义函数。 struct Student {void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age){strcpy(_name, name);strcpy(_gen…
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微信公众号批量上传、发布文章管理系统（Python版）

微信公众号批量上传、发布文章管理系统（Python版）

功能亮点 一键批量操作文章自动排版支持自定义文章数量适用于多号操作支持文章管理、查询、查看支持查询当前状态 适用对象 公众号运营批量文章上传发布矩阵号管理 部分关键代码及步骤 微信公众号后台的设置与开发栏目中的基本配置里获取appid和appsecret。 获取微信公众号…
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软件测试 - 测试用例（设计测试用例的思路、万能公式、测试用例设计的方法）

软件测试 - 测试用例（设计测试用例的思路、万能公式、测试用例设计的方法）

一、测试用例 1.1 概念 测试用例&#xff08; Test Case &#xff09;是为了实施测试而向被测试的系统提供的一组集合&#xff0c;这组集合包含&#xff1a;测试环 境、操作步骤、测试数据、预期结果等要素。 1.2 编写测试用例 1&#xff09;excel 表格编写 笔试题的测试用例…
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【Nginx】Nginx 安装（平滑升级和回滚）

【Nginx】Nginx 安装（平滑升级和回滚）

一、 Nginx 概述 Nginx 介绍 Nginx &#xff1a; engine X &#xff0c; 2002 年开发&#xff0c;分为社区版和商业版 (nginx plus ) 2019 年 3 月 11 日 F5 Networks 6.7 亿美元的价格收购 Nginx 是免费的、开源的、高性能的 HTTP 和反向代理服务器、邮件代理服务器、以…
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路由器VLAN配置（H3C）

路由器VLAN配置（H3C）

路由器VLAN配置&#xff08;H3C&#xff09; 控制页面访问 路由器默认处于192.168.1.1网段&#xff08;可以短按reset重置&#xff09;&#xff0c;如果要直接使用需要设置静态IP处于同一网段&#xff1b; 对路由器进行配置也要将电脑IP手动设置为同一网段&#xff1b; 默…
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音频剪辑软件哪个好用？五大音频剪辑软件分享

音频剪辑软件哪个好用？五大音频剪辑软件分享

如果你正打算在家自学视频制作&#xff0c;那么恭喜你&#xff0c;你已经踏上了一段充满魔法与惊喜的旅程&#xff01;不过&#xff0c;别忘了&#xff0c;视频的灵魂不仅仅在于画面&#xff0c;更在于那直击心灵的音效。 想象一下&#xff0c;一个精心剪辑的片段&#xff0c;…
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如何拯救非正常专利申请？

如何拯救非正常专利申请？

在无忧专利微信公众号2023年年初的一篇文章中提到&#xff0c;出于提质增效的考虑&#xff0c;专利局加大了对非正常申请的打击力度。 专利局打击非正常申请的方式包括&#xff1a;建立黑名单、启用新的业务办理系统、使用大数据识别技术、惩罚非正常申请和非正常代理行为。 …
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Vehicle Perception from Satellite（2024 TPAMI 卫星视频车流量监控）

Vehicle Perception from Satellite（2024 TPAMI 卫星视频车流量监控）

Vehicle Perception from Satellite&#xff08;2024 TPAMI 卫星视频车流量监控&#xff09; 前言1.1 动机1.2 概述1.3 贡献 2 相关工作2.1 遥感中的目标检测2.2 计算机视觉中的相关任务2.3 卫星交通监控 3 TMS 数据集3.1 数据收集与预处理3.2 数据统计3.3 应用任务 4 实验4.1 …
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