9、java消息机制学习材料(较全面1).ppt

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JMS学习交流,JMS介绍,JavaMessageService（JMS）是SUN提出的旨在统一各种MOM（Message-OrientedMiddleware）系统接口的规范，它包含点对点（PointtoPoint，PTP）和发布/订阅（Publish/Subscribe，pub/sub）两种消息模型，提供可靠消息传输、事务和消息过滤等机制。

简单的说，JMS制定了一个发消息的规范。

是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。

ActiveMQ是Apache出品的开源项目，它是JMS规范的一个实现，,JMS基础知识,3,JMS消息类型,点对点类型：

消息生产者将生产的消息放入一个队列中，消费者从消息队列中取走消息。

消息一旦被一个消费者取走，该消息就从消息队列中删除。

也就是说，一条消息仅能被一个消费者消费一次。

发布/订阅类型：

这种类型的JMS与点对点类型的最大不同是，发布者发布的一条消息可以被该消息的所有订阅者消费一次，即每个订阅者都有一次消息该消息的机会。

JMS主要有两个版本：

JMS1.0.2和JMS1.1。

两者主要区别在于JMS1.0.2严格区分点对点类型和发布/订阅类型并为它们定义了对应高级接口的子接口。

而JMS1.1将两种消息域统一在一起，通过高级接口就可以透明地操作两种消息域，并且JMS1.1为向下兼容也提供了特定于消息域的子接口。

JMS的作用,在不同应用之间进行通信或者从一个系统传输数据到另外一个系统。

两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

这类问题有很多解决方案,比如DB、SOA、Socket通信、RMI,等，但我们需要根据项目的限制以及功能和性能的需要作出选择。

JMS的应用场景：

规模和复杂度较高的分布式系统。

（1）同步通信：

客户发出调用后，必须等待服务对象完成处理并返回结果后才能继续执行；

（2）客户和服务对象的生命周期紧密耦合：

客户进程和服务对象进程都必须正常运行；如果由于服务对象崩溃或者网络故障导致客户的请求不可达，客户会接收到异常；（3）点对点通信：

客户的一次调用只发送给某个单独的目标对象。

MOM在系统中的位置,JMS模型,Java消息服务应用程序结构支持两种模型：

1.点对点模型（基于队列）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.可以由多个发送者，但只能被一个消费者消费。

一个消息只能被一个接受者接受一次生产者把消息发送到队列中（Queue），这个队列可以理解为电视机频道（channel）在这个消息中间件上有多个这样的channel接受者无需订阅，当接受者未接受到消息时就会处于阻塞状态2.发布者/订阅者模型（基于主题的）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.允许多个接受者，类似于广播的方式生产者将消息发送到主题上（Topic）接受者必须先订阅注:

持久化订阅者：

特殊的消费者，告诉主题，我一直订阅着，即使网络断开，消息服务器也记住所有持久化订阅者，如果有新消息，也会知道必定有人回来消费。

JMS消息发送模式,Topic发送模式,JMS公共接口,注意，MessageConsumer有两个子接口，QueueReceiver从队列中获取消息后，该消息将从队列中删除，而QueueBrowser只是查看队列中的消息，消息并不会从队列中删除。

其实QueueBrowser并不是MessageConsumer的子接口，它是独立的接口。

JMS的基本构件,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。

连接：

JMSConnection封装了JMS客户端到JMSProvider的连接与JMS提供者之间的一个虚拟的连接。

会话：

JMSSession是生产和消费消息的一个单线程上下文。

会话用于创建消息的生产者（producer），消费者（consumer），消息（message）等，会话,是一个事务性的上下文。

消息的生产和消费不能包含在同一个事务中。

JMS的基本构件,生产者：

MessageProducer由Session对象创建的用来发送消息的对象消费者：

MessageConsumer由Session对象创建的用来发送消息的对象消息：

Messagejms消息包括消息头和消息体以及其它的扩展属性。

JMS定义的消息类型有TextMessage、MapMessage、BytesMessage、StreamMessage和ObjectMessage。

目的地：

Destination，消息的目的地，是用来指定生产的消息的目标和它消费的消息的来源的对象。

消息队列：

Queue点对点的消息队列消息主题：

Tipic发布订阅的消息队列,JMSMessage的结构,12,Header,Header：

Header是一组标准键值字段，客户端和提供者都用它来标识和路由消息。

Message接口为获取和设置Header字段提供了相关方法，如getJMSPriority（）、setJMSMessageID（Stringid）等。

JMSMessage的结构,13,Header,JMSMessage的结构,14,Properties,Properties：

如果用户觉得JMS标准Header中的属性不够，那么可以设置其他属性。

Message提供了Setter和Getter方法来设置和获取各种Java类型的属性，如getStringProperty（username）等。

虽然开发者可以自定义任意的属性名，但JMS也规定了JMS提供者可以有选择实现的一组标准属性。

在定义属性名时有一个规则：

以JMSX为前缀的属性是JMS专用，以JMSX_为前缀的属性是JMS提供者专用。

JMSMessage的结构,15,Properties选择提供的标准属性,JMSMessage的结构,16,Body,Body：

消息正文包含了发送给其他程序的消息内容，根据消息体类型的不同，JMS拥有5个消息类型，并分别通过Message的5个子类接口来描述。

JMSMessage的结构,17,Body五种消息类型,Jms消息发送时序图,Jms消息发送开发流程,1、生产者（producer）开发流程（ProducerTool.java）：

1.1创建Connection：

根据url，user和password创建一个jmsConnection。

1.2创建Session：

在connection的基础上创建一个session，同时设置是否支持事务和ACKNOWLEDGE标识。

1.3创建Destination对象：

需指定其对应的主题（subject）名称，producer和consumer将根据subject来发送/接收对应的消息。

1.4创建MessageProducer：

根据Destination创建MessageProducer对象，同时设置其持久模式。

1.5发送消息到队列（Queue）：

封装TextMessage消息，使用MessageProducer的send方法将消息发送出去。

2、消费者（consumer）开发流程（ConsumerTool.java）：

2.1实现MessageListener接口：

消费者类必须实现MessageListener接口，然后在onMessage（）方法中监听消息的到达并处理。

2.2创建Connection：

根据url，user和password创建一个jmsConnection，如果是durable模式，还需要给connection设置一个clientId。

2.3创建Session和Destination：

2.4创建replyProducer【可选】：

可以用来将消息处理结果发送给producer。

2.5创建MessageConsumer：

根据Destination创建MessageConsumer对象。

2.6消费message：

在onMessage（）方法中接收producer发送过来的消息进行处理，并可以通过replyProducer反馈信息给producer,Jms消息订阅者流程图,JMS消息的事务,1.创建事务createSession（paramA,paramB）;paramA是设置事务的，paramB设置acknowledgmentmode（应答模式）paramA设置为false时：

paramB的值可为Session.AUTO_ACKNOWLEDGE，Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE，DUPS_OK_ACKNOWLEDGE其中一个。

2.事务的应答确认A）paramA设置为true时：

paramB的值忽略，acknowledgmentmode被jms服务器设置SESSION_TRANSACTED。

当一个事务被提交的时候，消息确认就会自动发生。

B）paramA设置为false时：

Session.AUTO_ACKNOWLEDGE为自动确认，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为客户端确认。

客户端接收到消息后，必须调用javax.jms.Message的acknowledge方法。

jms服务器才会删除消息。

（默认是批量确认）DUPS_OK_ACKNOWLEDGE允许副本的确认模式。

一旦接收方应用程序的方法调用从处理消息处返回，会话对象就会确认消息的接收，而且允许重复确认。

如果是重复的消息，那么JMSprovider必须把消息头的JMSRedelivered字段设置为true。

消费者的消费方式,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。

实现MessageListener接口，在MessageListener（）方法中实现消息的处理逻辑。

JMS的通信机制,activeMQ支持多种通讯协议TCP/UDP等，我们选取最常用的TCP来分析activeMQ的通讯机制。

首先我们来明确一个概念：

客户（Client）：

消息的生产者、消费者对activeMQ来说都叫作客户。

消息中转器（Messagebroker）：

它是activeMQ的核心，它接收信息并进行相关处理后分发给消息消费者。

为了能清楚的描述出activeMQ的核心通讯机制，我们选择3个部分来进行说明，它们分别是建立链接、关闭链接、心跳。

一、Client跟activeMQ的TCP通讯的初始化过程分析如下：

1activeMQ初始化时，通过TcpTransportServer类根据配置打开TCP侦听端口，客户通过该端口发起建立链接的动作。

2把accept的Socket放入阻塞队列中。

3另外一个线程Sockethandler阻塞着等待队列中是否有新的Socket，如果有则取出来。

4生成一个TransportConnection的实例。

TransportConnection类的主要作用是处理链路的状态信息，并实现CommandVisitor接口来完成各类消息的处理。

5TransportConnection会使用一个由多个TransportFilter实例组成的消息处理链条，负责对接收到的各类消息进行处理并发送相应的应答。

这个链条的典型组成顺序：

MutexTransport-WireFormatNegotiator-InactivityMonitor-TcpTransport。

在这条链条中最后的一环就是TcpTransport类，它是实际和Client获取和发送数据的地方，该类的重要6建链完成，可以进行通讯操作。

方法有run（）和oneway（），一个负责读取，一个负责发送。

二、关闭链接activeMQ发现TCP链接的关闭，最关键的代码在TcpBufferedInputStream类中的intn=in.read（buffer,position,buffer.length-position）;三、心跳为了更好的维护TCP链路的使用，activeMQ采用了心跳机制作为判断双方链路的健康情况。

activeMQ使用的是双向心跳，也就是activeMQ的Broker和Client双方都进行相互心跳，但不管是Broker或Client心跳的具体处理情况是完全一样的，都在InactivityMonitor类中实现，下面具体介绍。

心跳会产生两个线程“InactivityMonitorReadCheck”和“InactivityMonitorWriteCheck”，它们都是Timer类型，都会隔一段固定时间被调用一次。

ReadCheck线程主要调用的方法是readCheck（），当在等待时间内，有消息接收到，则该方法会返回true。

WriteCheck线程主要调用的方法是writeCheck（），这有个小技巧，大家可以参考一下，那就是当WriteCheck线程休眠时，有任何数据发送成功，则该线程被唤醒后，不用通过TCP向对方真的发送心跳消息，这样可以从一定程度上减少网络传输的数据量。

ActiveMQ模型分析,首先介绍该模型中每个领域类的作用，然后再介绍它们之间的关系。

Broker：

activeMQ的一个整体代表RegionBroker：

负责分发broker的操作到相应的消息区域Region：

activeMQ目前有四种主要消息区域：

队列域（queueRegion）、主题域（topicRegion）、临时队列域（tempQueueRegion）、临时主题域（tempTopicRegion）TransportConnection：

代表一个通讯连接Destination：

消息的目的地，主要包括两种Queue、Topic两种Subscription：

消息的消费者、订阅者MessageStore：

消息持久化存储，象比较复杂的Kaha存储机制就放在这PendingMessageCursor：

等待发给消费者的消息分发指针ConnectionContext：

用来维护发送请求所需的连接上下文,ActiveMQ模型分析-静态模型,ActiveMQ模型分析,下面我们把这些领域类的关系进行一个描述：

1、一个RegionBroker拥有4种消息域的对象。

2、RegionBroker拥有所有目的地对象（destination）。

3、每个消息域（Region）也拥有它们对应的0或N个目的地对象（destination）。

4、同时每个Region也拥有它们对应的0或N个消息消费者、订阅者（subscription）。

5、每个目的地都有一个相应的持久化存储方式（messageStore），以及一个等待发送的消息分发指针（pendingMessageCursor）。

6、消息消费者和目的地可以彼此拥有0或N个。

7、每个消费者都有一个对应的ConnectionContext，ConnectionContext里包括一个TransportConnection对象，通过TransportConnection把真实的消息发给消费者。

8、TransportConnection也可以做为通讯连接，侦听消息生产者发出的信息，所以每个TransportConnection会指向Broker对象。

ActiveMQ模型分析-动态模型,ActiveMQ模型分析,消费生产者进程向activeMQ所在进程发送消息和消费者消费消息的过程如上图所示，消息传递的路径经过了核心领域模型，具体步骤如下：

步骤1：

生产者通过向activeMQ为它建立好的TransportConnection发送消息给activeMQ。

步骤2：

TransportConnection对象找到RegionBroker。

步骤3：

RegionBroker根据消息的类型找到对应的消息区域（Region）。

步骤4：

该Region在它自己里面找到相应的消息目的地。

步骤5、6：

该目的地首先根据需要进行持久化操作，并使用待发送消息指针对象。

步骤7：

当有合适的消息消费者、订阅者来到时，目的地会找到这些消费者。

步骤8、9：

通过该消费者对应的TransportConnection，发给相应的消费者进程。

activeMQ消息分发指针,消息分发游标是用来保存JMS消息的引用。

消息游标的处理过程如下：

1.当producer发送的持久化消息到达broker之后，broker首先会把它保存在持久存储中。

2.如果发现当前有活跃的consumer，而且这个consumer消费消息的速度能跟上producer生产消息的速度，那么ActiveMQ会直接把消息传递给broker内部跟这个consumer关联的queue；3.如果当前没有活跃的consumer或者consumer消费消息的速度跟不上producer生产消息的速度，那么ActiveMQ会使用PendingMessageCursors保存对消息的引用。

4.PendingMessageCursors把消息引用传递给broker内部跟这个consumer关联的dispatchqueue。

以下是两种PendingMessageCursors：

VMCursor。

在内存中保存消息的引用。

FileCursor。

首先在内存中保存消息的引用，如果内存使用量达到上限，那么会把消息引用保存到临时文件中。

我们可以在activemq.xml中配置消息分发指针的存储策略。

ActiveMQ的监控,1.activeMQ自动的管理站点http:

/localhost:

8161/admin2.AdvisoryMessagesActiveMQ支持AdvisoryMessages，它允许我们通过标准的JMS消息来监控系统.通过它我们可以得到关于JMSprovider、producers、consumers和destinations的信息。

3.QueueBrowser使用QueueBrowser的消息预览，编程提供监控接口。

actviemq配置连接URI,1.配置JMS连接最大闲置时间（消息服务器无消息）jmsBrokerURL=tcp:

/218.241.100.165:

61616?

wireFormat.maxInactivityDuration=90000该wireFormat.maxInactivityDuration=90000的默认值是30000mswireFormat.maxInactivityDuration=0这样的参数，wireFormat.maxInactivityDuration是心跳参数。

避免ActiveMQ在一段时间没有消息发送时抛出Channelwasinactivefortoolong异常。

2.maxReconnectDelay最大重连间隔failover:

（tcp:

/127.0.0.1:

61616?

wireFormat.maxInactivityDuration=10000）;maxReconnectDelay=10000failover:

（tcp:

/localhost:

61616,tcp:

/remotehost:

61616）?

initialReconnectDelay=100failover失效备援maxReconnectDelay=10000最大重连间隔3.设置异步发送消息tcp:

/localhost:

61616?

jms.useAsyncSend=truetcp:

/localhost:

61616?

jms.prefetchPolicy.all=100&jms.redeliveryPolicy.maximumRedeliveries=54.客户端消息缓存的数量tcp:

/localhost:

61616?

jms.prefetchPolicy.all=50#设置客户端最多缓存50条消息5.客户端的预支取策略。

tcp:

/localhost:

61616?

jms.prefetchPolicy.queuePrefetch=1,ActiveMQ稳定性和容错性考虑,1.保障Jms连接使用失效备援机制，和间隔自动重试机制，程序控制等方面来控制。

failover:

（tcp:

/localhost:

61616）?

initialReconnectDelay=100&;maxReconnectAttempts=5failovertransport是一种重新连接机制，用于建立可靠的传输。

此处配置的是一旦ActiveMQbroker中断，Listener端将每隔100ms自动尝试连接，直至成功连接或重试5次连接失败为止。

failover还支持多个borker同时提供服务，实现负载均衡的同时可增加系统容错性，格式：

failover:

（uri1,.,uriN）?

transportOptionsfailover:

/（tcp:

/masterhost:

61616,tcp:

/slavehost:

61616）?

randomize=falsefailover:

（uri1,.,uriN）?

transportOptionsfailover:

uri1,.,uriNfailover:

（tcp:

/localhost:

61616）2.JMSRedelivered如果这个值为true，表示消息是被重新发送了。

因为有时消费者没有确认他已经收到消息或者JMS提供者不确定消费者是否已经收到。

3.JMSExpiration允许消息过期，setTimeToLive（）设置消息的有效期。

activeMQ的failOver重连机制,failover:

（tcp:

/IPAddress1:

61616,tcp:

/IPAddress1:

61616）?

initialReconnectDelay=100后面的参数initialReconnectDelay=100&maxReconnectAttempts=5“对每一个连接URI是通用的。

如果没有指定URI的获取方式，activeMQ会自动选择其中的一个URI来尝试建立连接（randomize指定随机），获取连接后，ActiveMQ会维护连接的暂停和恢复。

以上面的URL为例,说明failOver的重连机制：

a.IPAddress1,IPAddress2上的broker1,broker2都正常运行，创建的Connection会使用IPAddress1的broker1来发送消息，这时不激活消费者。

b.关闭broker1，Connection会自动切换到broker2的URI上来发送消息。

c.激活消费者，消费者会先尝试broker1，由于broker1不可用，使用broker2来收消息，这时只能收到broker2上的消息。

d.再重新启动broker1，生产者，和消费者都仍然使用broker2来发送和接受消息。

e.关闭broker2，生产者和消费者都会自动切换到broker1上，消费者就收到之前broker发送的消息了。

failOver重连机制,activeMQ安全管理,1.编程式实现通过ActiveMQ提供的实现添加消息用户的权限（由SimpleAuthenticationPlugin类实现）。

2.配置实现配置mq访问者信息，activemq安装目录下/conf/credentials.properties权限管理，在$ACTIVEMQ_HOME/conf/activemq.xml中配置,调整TCP传输设置,TCP传输是activeMQ最常用的传输方式。

其中socketBufferSize和tcpNoDelay对传输性能有较大的影响。

socketBufferSize通过tcp传输发送和接受数据的缓冲区大小，默认（65536bytes）tcpNoDelay-默认为false。

通常一个TCPsocket缓冲区创建小的数据