JMS
简要介绍一下JMS规范。
1.1 JMS的基本构件
1.1.1 连接工厂
连接工厂是客户用来创建连接的对象,例如ActiveMQ提供的ActiveMQConnectionFactory。
1.1.2 连接
JMS Connection封装了客户与JMS提供者之间的一个虚拟的连接。
1.1.3 会话
JMS Session是生产和消费消息的一个单线程上下文。会话用于创建消息生产者(producer)、消息消费者(consumer)和消息(message)等。会话提供了一个事务性的上下文,在这个上下文中,一组发送和接收被组合到了一个原子操作中。
1.1.4 目的地
目的地是客户用来指定它生产的消息的目标和它消费的消息的来源的对象。JMS1.0.2规范中定义了两种消息传递域:点对点(PTP)消息传递域和发布/订阅消息传递域。
点对点消息传递域的特点如下:
• 每个消息只能有一个消费者。
• 消息的生产者和消费者之间没有时间上的相关性。无论消费者在生产者发送消息的时候是否处于运行状态,它都可以提取消息。
发布/订阅消息传递域的特点如下:
• 每个消息可以有多个消费者。
• 生产者和消费者之间有时间上的相关性。订阅一个主题的消费者只能消费自它订阅之后发布的消息。JMS规范允许客户创建持久订阅,这在一定程度上放松了时间上的相关性要求。持久订阅允许消费者消费它在未处于激活状态时发送的消息。
在点对点消息传递域中,目的地被成为队列(queue);在发布/订阅消息传递域中,目的地被成为主题(topic)。
1.1.5 消息生产者
消息生产者是由会话创建的一个对象,用于把消息发送到一个目的地。
1.1.6 消息消费者
消息消费者是由会话创建的一个对象,它用于接收发送到目的地的消息。消息的消费可以采用以下两种方法之一:
• 同步消费。通过调用消费者的receive方法从目的地中显式提取消息。receive方法可以一直阻塞到消息到达。
• 异步消费。客户可以为消费者注册一个消息监听器,以定义在消息到达时所采取的动作。
1.1.7 消息
JMS消息由以下三部分组成:
• 消息头。每个消息头字段都有相应的getter和setter方法。
• 消息属性。如果需要除消息头字段以外的值,那么可以使用消息属性。
• 消息体。JMS定义的消息类型有TextMessage、MapMessage、BytesMessage、StreamMessage和ObjectMessage。
1.2 JMS的可靠性机制
1.2.1 确认
JMS消息只有在被确认之后,才认为已经被成功地消费了。消息的成功消费通常包含三个阶段:客户接收消息、客户处理消息和消息被确认。
在事务性会话中,当一个事务被提交的时候,确认自动发生。在非事务性会话中,消息何时被确认取决于创建会话时的应答模式(acknowledgement mode)。该参数有以下三个可选值:
• Session.AUTO_ACKNOWLEDGE。当客户成功的从receive方法返回的时候,或者从MessageListener.onMessage方法成功返回的时候,会话自动确认客户收到的消息。
• Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE。 客户通过消息的acknowledge方法确认消息。需要注意的是,在这种模式中,确认是在会话层上进行:确认一个被消费的消息将自动确认所有已被会话消 费的消息。例如,如果一个消息消费者消费了10个消息,然后确认第5个消息,那么所有10个消息都被确认。
• Session.DUPS_ACKNOWLEDGE。 该选择只是会话迟钝第确认消息的提交。如果JMS provider失败,那么可能会导致一些重复的消息。如果是重复的消息,那么JMS provider必须把消息头的JMSRedelivered字段设置为true。
1.2.2 持久性
JMS 支持以下两种消息提交模式:
• PERSISTENT。指示JMS provider持久保存消息,以保证消息不会因为JMS provider的失败而丢失。
• NON_PERSISTENT。不要求JMS provider持久保存消息。
1.2.3 优先级
可以使用消息优先级来指示JMS provider首先提交紧急的消息。优先级分10个级别,从0(最低)到9(最高)。如果不指定优先级,默认级别是4。需要注意的是,JMS provider并不一定保证按照优先级的顺序提交消息。
1.2.4 消息过期
可以设置消息在一定时间后过期,默认是永不过期。
1.2.5 临时目的地
可以通过会话上的createTemporaryQueue方法和createTemporaryTopic方法来创建临时目的地。它们的存在时间只限于创建它们的连接所保持的时间。只有创建该临时目的地的连接上的消息消费者才能够从临时目的地中提取消息。
1.2.6 持久订阅
首先消息生产者必须使用PERSISTENT提交消息。客户可以通过会话上的createDurableSubscriber方法来创建一个持久订阅,该方法的第一个参数必须是一个topic。第二个参数是订阅的名称。
JMS provider会存储发布到持久订阅对应的topic上的消息。如果最初创建持久订阅的客户或者任何其它客户使用相同的连接工厂和连接的客户ID、相同 的主题和相同的订阅名再次调用会话上的createDurableSubscriber方法,那么该持久订阅就会被激活。JMS provider会象客户发送客户处于非激活状态时所发布的消息。
持久订阅在某个时刻只能有一个激活的订阅者。持久订阅在创建之后会一直保留,直到应用程序调用会话上的unsubscribe方法。
1.2.7 本地事务
在一个JMS客户端,可以使用本地事务来组合消息的发送和接收。JMS Session接口提供了commit和rollback方法。事务提交意味着生产的所有消息被发送,消费的所有消息被确认;事务回滚意味着生产的所有消 息被销毁,消费的所有消息被恢复并重新提交,除非它们已经过期。
事务性的会话总是牵涉到事务处理中,commit或rollback方法一旦被调用,一个事务就结束了,而另一个事务被开始。关闭事务性会话将回滚其中的事务。
需要注意的是,如果使用请求/回复机制,即发送一个消息,同时希望在同一个事务中等待接收该消息的回复,那么程序将被挂起,因为知道事务提交,发送操作才会真正执行。
需要注意的还有一个,消息的生产和消费不能包含在同一个事务中。
1.3 JMS 规范的变迁
JMS的最新版本的是1.1。它和同1.0.2版本之间最大的差别是,JMS1.1通过统一的消息传递域简化了消息传递。这不仅简化了JMS API,也有利于开发人员灵活选择消息传递域,同时也有助于程序的重用和维护。
以下是不同消息传递域的相应接口:
JMS 公共 点对点域 发布/订阅域
ConnectionFactory QueueConnectionFactory TopicConnectionFactory
Connection QueueConnection TopicConnection
Destination Queue Topic
Session QueueSession TopicSession
MessageProducer QueueSender TopicPublisher
MessageConsumer QueueReceiver TopicSubscriber
JMS架构
Java 消息服务(Java Message Service,简称JMS)是用于访问企业消息系统的开发商中立的API。企业消息系统可以协助应用软件通过网络进行消息交互。JMS 在其中扮演的角色与JDBC 很相似,正如JDBC 提供了一套用于访问各种不同关系数据库的公共API,JMS 也提供了独立于特定厂商的企业消息系统访问方式。
使用JMS 的应用程序被称为JMS 客户端,处理消息路由与传递的消息系统被称为JMS Provider,而JMS 应用则是由多个JMS 客户端和一个JMS Provider 构成的业务系统。发送消息的JMS 客户端被称为生产者(producer),而接收消息的JMS 客户端则被称为消费者(consumer)。同一JMS 客户端既可以是生产者也可以是消费者。
JMS 的编程过程很简单,概括为:应用程序A 发送一条消息到消息服务器(也就是JMS Provider)的某个目得地(Destination),然后消息服务器把消息转发给应用程序B。因为应用程序A 和应用程序B 没有直接的代码关连,所以两者实现了解偶。如下图:
消息传递系统的中心就是消息。一条Message 由三个部分组成:
消息的组成
1. 头(head)
每条JMS 消息都必须具有消息头。头字段包含用于路由和识别消息的值。可以通过多种方式来设置消息头的值:
a. 由JMS 提供者在生成或传送消息的过程中自动设置
b. 由生产者客户机通过在创建消息生产者时指定的设置进行设置
c. 由生产者客户机逐一对各条消息进行设置
2. 属性(property)
消息可以包含称作属性的可选头字段。他们是以属性名和属性值对的形式制定的。可以将属性是为消息头得扩展,其中可以包括如下信息:创建数据的进程、数据的创建时间以及每条数据的结构。JMS提供者也可以添加影响消息处理的属性,如是否应压缩消息或如何在消息生命周期结束时废弃消息。
3. 主体(body)
包含要发送给接收应用程序的内容。每个消息接口特定于它所支持的内容类型。JMS为不同类型的内容提供了他们各自的消息类型,但是所有消息都派生自Message接口。
StreamMessage 一种主体中包含Java基元值流的消息。其填充和读取均按顺序进行。
MapMessage 一种主体中包含一组键--值对的消息。没有定义条目顺序。
TextMessage 一种主体中包含Java字符串的消息(例如,XML消息)。
ObjectMessage 一种主体中包含序列化Java对象的消息。
BytesMessage 一种主体中包含连续字节流的消息。
例如:MapMessage 消息格式
Json代码
MapMessage={
Header={
... standard headers ...
CorrelationID={123-00001}
}
Properties={
AccountID={Integer:1234}
}
Fields={
Name={String:Mark}
Age={Integer:47}
}
}
消息的传递模型
JMS支持两种消息传递模型:点对点(point-to-point,简称PTP)和发布/订阅(publish/subscribe,简称pub/sub)。这两种消息传递模型非常相似,但有以下区别:
a. PTP消息传递模型规定了一条消息之恩能够传递费一个接收方。
b. Pub/sub消息传递模型允许一条消息传递给多个接收方
每个模型都通过扩展公用基类来实现。例如:javax.jms.Queue和Javax.jms.Topic都扩展自javax.jms.Destination类。
1. 点对点消息传递
通过点对点的消息传递模型,一个应用程序可以向另外一个应用程序发送消息。在此传递模型中,目标类型时队列。消息首先被传送至队列目标,然后从改对垒将消息传送至对此队列进行监听的某个消费者,如下图:
一个队列可以关联多个队列发送方和接收方,但一条消息仅传递给一个接收方。如果多个接收方正在监听队列上的消息,JMS Provider将根据“先来者优先”的原则确定由哪个价售房接受下一条消息。如果没有接收方在监听队列,消息将保留在队列中,直至接收方连接到队列为止。这种消息传递模型是传统意义上的拉模型或轮询模型。在此列模型中,消息不时自动推动给客户端的,而是要由客户端从队列中请求获得。
2. 发布/订阅消息传递
通过发布/订阅消息传递模型,应用程序能够将一条消息发送到多个接收方。在此传送模型中,目标类型是主题。消息首先被传送至主题目标,然后传送至所有已订阅此主题的或送消费者。如下图:
主题目标也支持长期订阅。长期订阅表示消费者已注册了主题目标,但在消息到达目标时改消费者可以处于非活动状态。当消费者再次处于活动状态时,将会接收该消息。如果消费者均没有注册某个主题目标,该主题只保留注册了长期订阅的非活动消费者的消息。与PTP消息传递模型不同,pub/sub消息传递模型允许多个主题订阅者接收同一条消息。JMS一直保留消息,直至所有主题订阅者都接收到消息为止。pub/sub消息传递模型基本上时一个推模型。在该模型中,消息会自动广播,消费者无须通过主动请求或轮询主题的方法来获得新的消息。
上面两种消息传递模型里,我们都需要定义消息生产者和消费者,生产者吧消息发送到JMS Provider的某个目标地址(Destination),消息从该目标地址传送至消费者。消费者可以同步或异步接收消息,一般而言,异步消息消费者的执行和伸缩性都优于同步消息接收者,体现在:
1. 异步消息接收者创建的网络流量比较小。单向对东消息,并使之通过管道进入消息监听器。管道操作支持将多条消息聚合为一个网络调用。
2. 异步消息接收者使用线程比较少。异步消息接收者在不活动期间不使用线程。同步消息接收者在接收调用期间内使用线程,结果线程可能会长时间保持空闲,尤其是如果该调用中指定了阻塞超时。
3.对于服务器上运行的应用程序代码,使用异步消息接收者几乎总是最佳选择,尤其是通过消息驱动Bean。使用异步消息接收者可以防止应用程序代码在服务器上执行阻塞操作。而阻塞操作会是服务器端线程空闲,甚至会导致死锁。阻塞操作使用所有线程时则发生死锁。如果没有空余的线程可以处理阻塞操作自身解锁所需的操作,这该操作永远无法停止阻塞。
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