消息中間件原理及JMS簡(jiǎn)介之二

作者：orangelizq
 

2.3 消息中間件的傳遞模式

消息中間件一般有兩種傳遞模型：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型（PTP）和發(fā)布-訂閱模型（Pub/Sub）^[2]。

1.        點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型（PTP）

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型用于消息生產(chǎn)者和消息消費(fèi)者之間點(diǎn)到點(diǎn)的通信。消息生產(chǎn)者將消息發(fā)動(dòng)到由某個(gè)名字標(biāo)識(shí)的特定消費(fèi)者。這個(gè)名字實(shí)際上對(duì)應(yīng)于消息服務(wù)中的一個(gè)隊(duì)列（Queue），在消息傳動(dòng)給消費(fèi)者之前它被存儲(chǔ)在這個(gè)隊(duì)列中。隊(duì)列可以是持久的，以保證在消息服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)仍然能夠傳遞消息。

2.        發(fā)布-訂閱模型（Pub/Sub）

發(fā)布-訂閱模型用稱為主題（topic）的內(nèi)容分層結(jié)構(gòu)代替了PTP模型中的惟一目的地，發(fā)送應(yīng)用程序發(fā)布自己的消息，指出消息描述的是有關(guān)分層結(jié)構(gòu)中的一個(gè)主題的信息。希望接收這些消息的應(yīng)用程序訂閱了這個(gè)主題。訂閱包含子主題的分層結(jié)構(gòu)中的主題的訂閱者可以接收該主題和其子主題發(fā)表的所有消息。

下圖展示了發(fā)布和訂閱模型：^[2]

多個(gè)應(yīng)用程序可以就一個(gè)主題發(fā)布和訂閱消息，而應(yīng)用程序?qū)ζ渌巳匀皇悄涿摹?/span>MOM 起著代理（broker）的作用，將一個(gè)主題已發(fā)表的消息路由給該主題的所有訂閱者。

2.4 消息中間件產(chǎn)品與JMS

從上個(gè)世紀(jì)90年代初，隨著不同廠商消息中間件大量上市，消息中間件技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，IBM和BEA的中間件產(chǎn)品在銀行、證券、電信等高端行業(yè)，以及IT等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。IBM憑借其在1999年推出的應(yīng)用服務(wù)器WebSphere，扎根金融、證券等行業(yè)，在超大型以及系統(tǒng)整合型應(yīng)用方面優(yōu)勢(shì)突出；BEA則是專門從事中間件開(kāi)發(fā)的公司，它的應(yīng)用服務(wù)器WebLogic在美國(guó)市場(chǎng)占有率超過(guò)60％，在國(guó)內(nèi)電信及證券行業(yè)占據(jù)主要地位；Sun、Oracle、Sybase和Borland等廠商也都有自己的應(yīng)用服務(wù)器；近年來(lái)，以金蝶、東方通等公司為代表的國(guó)產(chǎn)中間件產(chǎn)品也發(fā)展迅速。^[3]

由于沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，基于消息中間件的應(yīng)用不可移植，不同的消息中間件也不能互操作，這大大阻礙了消息中間件的發(fā)展。                   Java Message Service(JMS, Java消息服務(wù))是SUN及其伙伴公司提出的旨在統(tǒng)一各種消息中間件系統(tǒng)接口的規(guī)范。它定義了一套通用的接口和相關(guān)語(yǔ)義，提供了諸如持久、驗(yàn)證和事務(wù)的消息服務(wù)，它最主要的目的是允許Java應(yīng)用程序訪問(wèn)現(xiàn)有的消息中間件。JMS規(guī)范沒(méi)有指定在消息節(jié)點(diǎn)間所使用的通訊底層協(xié)議，來(lái)保證應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員不用與其細(xì)節(jié)打交道，一個(gè)特定的JMS實(shí)現(xiàn)可能提供基于TCP/IP、HTTP、UDP或者其它的協(xié)議。

目前許多廠商采用并實(shí)現(xiàn)了JMS API，現(xiàn)在，JMS產(chǎn)品能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一套完整的消息傳遞功能，下面是一些比較流行的JMS商業(yè)軟件和開(kāi)源產(chǎn)品。

1．IBM MQSeries

IBM MQ系列產(chǎn)品提供的服務(wù)使得應(yīng)用程序可以使用消息隊(duì)列進(jìn)行相互交流，通過(guò)一系列基于Java的API，提供了MQSeries在Java中應(yīng)用開(kāi)發(fā)的方法。它支持點(diǎn)到點(diǎn)和發(fā)布/訂閱兩種消息模式，在基本消息服務(wù)的基礎(chǔ)上增加了結(jié)構(gòu)化消息類，通過(guò)工作單元提供數(shù)據(jù)整合等內(nèi)容。

2．WebLogic

WebLogic是BEA公司實(shí)現(xiàn)的基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的J2EE應(yīng)用服務(wù)器，支持大多數(shù)企業(yè)級(jí)JavaAPI，它完全兼容JMS規(guī)范，支持點(diǎn)到點(diǎn)和發(fā)布/訂閱消息模式，它具有以下一些特點(diǎn)：

1)        通過(guò)使用管理控制臺(tái)設(shè)置JMS配置信息；

2)        支持消息的多點(diǎn)廣播；

3)        支持持久消息存儲(chǔ)的文件和數(shù)據(jù)庫(kù)；

4)        支持XML消息，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建持久隊(duì)列和主題。

3．SonicMQ

SonicMQ是Progress公司實(shí)現(xiàn)的JMS產(chǎn)品。除了提供基本的消息驅(qū)動(dòng)服務(wù)之外，SonicMQ也提供了很多額外的企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具包，它具有以下一些基本特征：

1)        提供JMS規(guī)范的完全實(shí)現(xiàn)，支持點(diǎn)到點(diǎn)消息模式和發(fā)布/訂閱消息模式；

2)        支持層次安全管理；

3)        確保消息在Internet上的持久發(fā)送；

4)        動(dòng)態(tài)路由構(gòu)架（DRA）使企業(yè)能夠通過(guò)單個(gè)消息服務(wù)器動(dòng)態(tài)的交換消息；

5)        支持消息服務(wù)器的集群。

4．Active MQ

Active MQ是一個(gè)基于Apcache 2.0 licenced發(fā)布，開(kāi)放源碼的JMS產(chǎn)品。其特點(diǎn)為：

1)        提供點(diǎn)到點(diǎn)消息模式和發(fā)布/訂閱消息模式；

2)        支持JBoss、Geronimo等開(kāi)源應(yīng)用服務(wù)器，支持Spring框架的消息驅(qū)動(dòng)；

3)        新增了一個(gè)P2P傳輸層，可以用于創(chuàng)建可靠的P2P JMS網(wǎng)絡(luò)連接；

4)        擁有消息持久化、事務(wù)、集群支持等JMS基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

5．OpenJMS

OpenJMS是一個(gè)開(kāi)源的JMS規(guī)范的實(shí)現(xiàn)，它包含以下幾個(gè)特征：

1)        它支持點(diǎn)到點(diǎn)模型和發(fā)布/訂閱模型；

2)        支持同步與異步消息發(fā)送；

3)        可視化管理界面，支持Applet；

4)        能夠與Jakarta Tomcat這樣的Servlet容器結(jié)合；

5)        支持RMI、TCP、HTTP與SSL協(xié)議。

三、消息中間件應(yīng)用之JMS

3.1 JMS簡(jiǎn)介

Java Message Service 規(guī)范 1.1 聲稱：JMS 是一組接口和相關(guān)語(yǔ)義，它定義了 JMS 客戶如何訪問(wèn)企業(yè)消息產(chǎn)品的功能。

       在 JMS 之前，每一家 MOM 廠商都用專有 API 為應(yīng)用程序提供對(duì)其產(chǎn)品的訪問(wèn)，通常可用于許多種語(yǔ)言，其中包括 Java 語(yǔ)言。JMS 通過(guò) MOM 產(chǎn)品為 Java 程序提供了一個(gè)發(fā)送和接收消息的標(biāo)準(zhǔn)的、便利的方法。用 JMS 編寫(xiě)的程序可以在任何實(shí)現(xiàn) JMS 標(biāo)準(zhǔn)的 MOM 上運(yùn)行。

JMS 可移植性的關(guān)鍵在于：JMS API 是由 Sun 作為一組接口而提供的。提供了 JMS 功能的產(chǎn)品是通過(guò)提供一個(gè)實(shí)現(xiàn)這些接口的提供者來(lái)做到這一點(diǎn)的。開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)定義一組消息和一組交換這些消息的客戶機(jī)應(yīng)用程序建立 JMS 應(yīng)用程序。^[4]

JMS1.0版本于1998年推出，最新的版本是2002發(fā)布的JMS 1.1規(guī)范。JMS支持消息中間件的兩種傳遞模式：點(diǎn)到點(diǎn)模式和發(fā)布-訂閱模式。在JMS 1.1以前的版本中，每一種都有自己的特定于該模式的一組客戶機(jī)接口。JMS1.1版本提供了單一的一組接口，它允許客戶機(jī)可以在兩個(gè)模式中發(fā)送和接收消息。這些“模式無(wú)關(guān)的接口”保留了每一個(gè)模式的語(yǔ)義和行為，是實(shí)現(xiàn) JMS 客戶機(jī)的最好選擇。

統(tǒng)一模式的好處是：

1)        使得用于客戶機(jī)的編程更簡(jiǎn)單。

2)        隊(duì)列和主題的操作可以是同一事務(wù)的一部分。

3)        為JMS提供者提供了優(yōu)化其實(shí)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。

3.2 JMS體系結(jié)構(gòu)

3.2.1 JMS接口描述

JMS 支持兩種消息類型PTP 和Pub/Sub，分別稱作：PTP Domain 和Pub/Sub Domain，這兩種接口都繼承統(tǒng)一的JMS Parent 接口，JMS 主要接口如下所示：

以下是對(duì)這些接口的簡(jiǎn)單描述：

ConnectionFactory：連接工廠，JMS 用它創(chuàng)建連接

Connection：JMS 客戶端到JMS Provider 的連接

Destination：消息的目的地

Session：一個(gè)發(fā)送或接收消息的線程

MessageProducer： 由Session 對(duì)象創(chuàng)建的用來(lái)發(fā)送消息的對(duì)象

MessageConsumer： 由Session 對(duì)象創(chuàng)建的用來(lái)接收消息的對(duì)象

3.2.2 JMS消息模型

JMS 消息由以下幾部分組成：消息頭，屬性，消息體。^[4]

l        消息頭（header）：JMS消息頭包含了許多字段，它們是消息發(fā)送后由JMS提供者或消息發(fā)送者產(chǎn)生，用來(lái)表示消息、設(shè)置優(yōu)先權(quán)和失效時(shí)間等等，并且為消息確定路由。

l        屬性（property）：由消息發(fā)送者產(chǎn)生，用來(lái)添加刪除消息頭以外的附加信息。

l        消息體（body）：由消息發(fā)送者產(chǎn)生，JMS中定義了5種消息體：ByteMessage、MapMessage、ObjectMessage、StreamMessage和TextMessage。
  

3.3 JMS編程實(shí)踐

廣義上說(shuō)，一個(gè)JMS應(yīng)用是幾個(gè)JMS 客戶端交換消息，開(kāi)發(fā)JMS客戶端應(yīng)用由以下幾步構(gòu)成：^[2]

1)        用JNDI 得到ConnectionFactory對(duì)象；

2)        用JNDI 得到目標(biāo)隊(duì)列或主題對(duì)象，即Destination對(duì)象；

3)        用ConnectionFactory創(chuàng)建Connection 對(duì)象；

4)        用Connection對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)JMS Session；

5)        用Session 和Destination 創(chuàng)建MessageProducer和MessageConsumer；

6)        通知Connection 開(kāi)始傳遞消息。

3.3.1 消息生產(chǎn)者編程

消息生產(chǎn)者程序如下：^[2]

package org.jms.test;

import java.io.*;

import javax.jms.*;

import javax.naming.*;

public class Sender {

    public static void main(String[] args) {

        new Sender().send();

    }

    public void send() {

        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        try {

            //Prompt for JNDI names

            System.out.println("Enter ConnectionFactory name:");

            String factoryName = reader.readLine();

            System.out.println("Enter Destination name:");

            String destinationName = reader.readLine();

            //Look up administered objects

            InitialContext initContext = new InitialContext();

            ConnectionFactory factory =

                (ConnectionFactory) initContext.lookup(factoryName);

            Destination destination = (Destination) initContext.lookup(destinationName);

            initContext.close();

            //Create JMS objects

            Connection connection = factory.createConnection();

            Session session =

                connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);

            MessageProducer sender = session.createProducer(queue);

            //Send messages

            String messageText = null;

            while (true) {

                System.out.println("Enter message to send or 'quit':");

                messageText = reader.readLine();

                if ("quit".equals(messageText))

                    break;

                TextMessage message = session.createTextMessage(messageText);

                sender.send(message);

            }

            //Exit

            System.out.println("Exiting...");

            reader.close();

            connection.close();

            System.out.println("Goodbye!");

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

            System.exit(1);

        }

    }

}

3.3.2 消息消費(fèi)者編程

消息消費(fèi)者程序如下：^[2]

package compute;

import java.io.*;

import javax.jms.*;

import javax.naming.*;

public class Receiver implements MessageListener {

    private boolean stop = false;

    public static void main(String[] args) {

        new Receiver().receive();

    }

    public void receive() {

        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        try {

            //Prompt for JNDI names

            System.out.println("Enter ConnectionFactory name:");

            String factoryName = reader.readLine();

            System.out.println("Enter Destination name:");

            String destinationName = reader.readLine();

            reader.close();

            //Look up administered objects

            InitialContext initContext = new InitialContext();

            ConnectionFactory factory =

                (ConnectionFactory) initContext.lookup(factoryName);

            Destination destination = (Destination) initContext.lookup(destinationName);

            initContext.close();

            //Create JMS objects

            Connection connection = factory.createConnection();

            Session session =

                connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);

            MessageConsumer receiver = session.createConsumer(queue);

            receiver.setMessageListener(this);

            connection.start();

            //Wait for stop

            while (!stop) {

                Thread.sleep(1000);

            }

            //Exit

            System.out.println("Exiting...");

            connection.close();

            System.out.println("Goodbye!");

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

            System.exit(1);

        }

    }

    public void onMessage(Message message) {

        try {

            String msgText = ((TextMessage) message).getText();

            System.out.println(msgText);

            if ("stop".equals(msgText))

                stop = true;

        } catch (JMSException e) {

            e.printStackTrace();

            stop = true;

        }

    }

}

以上程序都較為簡(jiǎn)單，基本上為自解釋的。

四、消息中間件總結(jié)

消息中間件自從產(chǎn)生以來(lái)發(fā)展迅速，在分布式聯(lián)機(jī)事務(wù)處理環(huán)境中，它擔(dān)當(dāng)通訊資源管理器（CRM）的角色，為分布式應(yīng)用提供實(shí)時(shí)、高效、可靠的、跨越不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞服務(wù)，同時(shí)消息中間件減少了開(kāi)發(fā)跨平臺(tái)應(yīng)用程序的復(fù)雜性。在要求可靠傳輸?shù)南到y(tǒng)中可以利用消息中間件作為一個(gè)通訊平臺(tái)，向應(yīng)用提供可靠傳輸功能來(lái)傳遞消息和文件。

參考文獻(xiàn)

[1] 李華琰、郭英奎 著：Java 中間件開(kāi)發(fā)技術(shù) . 中國(guó)水利水電出版社，2005

[2] JMS在線教程 . 2004  http://www6.software.ibm.com/developerworks/cn/education/java/j-jms

[3] 基于JMS的消息中間件的研究和設(shè)計(jì) . 姚剛. 2006

[4] 消息中間件和JMS . 2005.  http://www.huihoo.org/jfox/jfoxmq/mom_jms.html

[5] 基于JMS的數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).  2006. 

       http://www.cndw.com/tech/program/2006042760285.asp