ActiveMQ(一、理论知识)

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一、为什么使用消息中间件
1、消除高并发访问高峰,加快网站的响应速度
2、异步处理
3、应用解耦
4、消息通讯四个场景

二、JMS简介:
  JMS即Java消息服务(Java Message Service)应用程序接口是一个Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信。Java消息服务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。

2.1 定义:
  JMS(Java Messaging Service)是Java平台上有关面向消息中间件(MOM)的技术规范,它便于消息系统中的Java应用程序进行消息交换,并且通过提供标准的产生、发送、接收消息的接口简化企业应用的开发,翻译为Java消息服务。

2.2 简介:
  JMS是一种与厂商无关的 API,用来访问消息收发系统消息。它类似于JDBC(Java DatabaseConnectivity):这里,JDBC 是可以用来访问许多不同关系数据库的 API,而 JMS 则提供同样与厂商无关的访问方法,以访问消息收发服务。许多厂商目前都支持JMS,包括 IBM 的 MQSeries、BEA的 Weblogic JMS service和 Progress 的 SonicMQ,这只是几个例子。 JMS 使您能够通过消息收发服务(有时称为消息中介程序或路由器)从一个 JMS 客户机向另一个JMS客户机发送消息。消息是 JMS 中的一种类型对象,由两部分组成:报头和消息主体。报头由路由信息以及有关该消息的元数据组成。消息主体则携带着应用程序的数据或有效负载。根据有效负载的类型来划分,可以将消息分为几种类型,它们分别携带:简单文本(TextMessage)、可序列化的对象 (ObjectMessage)、属性集合 (MapMessage)、字节流 (BytesMessage)、原始值流 (StreamMessage),还有无有效负载的消息 (Message)。

2.3 jms接口:
MS只给出接口,然后由具体的中间件去实现,比如ActiveMQ就是实现了JMS的一种Provider,还有阿里巴巴的RocketMQ(后续专题中在为大家介绍)。这些消息中间件都符合JMS规范。说起规范,自然要定义一些术语:

Provider/MessageProvider:生产者
Consumer/MessageConsumer:消费者
PTP:Point To Point:点对点通信消息模型
Pub/Sub:Publish/Subscribe:发布订阅消息模型
Queue:队列,目标类型之一,和PTP结合
Topic:主题,目标类型之一,和Pub/Sub结合
ConnectionFactory:连接工厂,JMS用它创建连接
Connnection:JMS Client到JMS Provider的连接
Destination:消息目的地,由Session创建
Session:会话,由Connection创建,实质上就是发送、接受消息的一个线程,因此生产者、消费者都是Session创建的

三、MQ简介
  MQ全称为Message Queue, 消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过写和检索出入列队的针对应用程序的数据(消息)来通信,而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。其中较为成熟的MQ产品有IBMWEBSPHERE MQ。

3.1 MQ特点:
  MQ的消费-生产者模型的一个典型的代表,一端往消息队列中不断的写入消息,而另一端则可以读取或者订阅队列中的消息。MQ和JMS类似,但不同的是JMS是SUN JAVA消息中间件服务的一个标准和API定义,而MQ则是遵循了AMQP协议的具体实现和产品。

使用场景:
  在项目中,将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来,进行了异步处理,而这种异步处理的方式大大的节省了服务器的请求响应时间,从而提高了系统的吞吐量。

3.2 JMS和MQ的关系:
  JMS是一个用于提供消息服务的技术规范,它制定了在整个消息服务提供过程中的所有数据结构和交互流程。而MQ则是消息队列服务,是面向消息中间件(MOM)的最终实现,是真正的服务提供者;MQ的实现可以基于JMS,也可以基于其他规范或标准。
支持JMS的开源MQ:
目前选择的最多的是ActiveMQ。
ActiveMQ 是Apache出品,最流行的,能力强劲的开源消息总线。ActiveMQ 是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范的 JMS Provider实现,尽管JMS规范出台已经是很久的事情了,但是JMS在当今的J2EE应用中间仍然扮演着特殊的地位。

3.3 主要特点:

  1. 多种语言和协议编写客户端。语言: Java, C, C++, C#, Ruby, Perl, Python, PHP。应用协议: OpenWire,Stomp REST,WSNotification,XMPP,AMQP
  2. 完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范 (持久化,XA消息,事务)
  3. 对Spring的支持,ActiveMQ可以很容易内嵌到使用Spring的系统里面去,而且也支持Spring2.0的特性
  4. 通过了常见J2EE服务器(如 Geronimo,JBoss 4, GlassFish,WebLogic)的测试,其中通过JCA 1.5 resource adaptors的配置,可以让ActiveMQ可以自动的部署到任何兼容J2EE 1.4 商业服务器上
  5. 支持多种传送协议:in-VM,TCP,SSL,NIO,UDP,JGroups,JXTA
  6. 支持通过JDBC和journal提供高速的消息持久化
  7. 从设计上保证了高性能的集群,客户端-服务器,点对点
  8. 支持Ajax
  9. 支持与Axis的整合
  10. 可以很容易得调用内嵌JMS provider,进行测试
  11. ActiveMQ速度非常快;一般要比jbossMQ快10倍。

3.4 优点:
  是一个快速的开源消息组件(框架),支持集群,同等网络,自动检测,TCP,SSL,广播,持久化,XA,和J2EE1.4容器无缝结合,并且支持轻量级容器和大多数跨语言客户端上的Java虚拟机。消息异步接受,减少软件多系统集成的耦合度。消息可靠接收,确保消息在中间件可靠保存,多个消息也可以组成原子事务。

3.5 缺点:
  ActiveMQ默认的配置性能偏低,需要优化配置,但是配置文件复杂,ActiveMQ本身不提供管理工具;示例代码少;主页上的文档看上去比较全面,但是缺乏一种有效的组织方式,文档只有片段,用户很难由浅入深进行了解,二、文档整体的专业性太强。在研究阶段可以通过查maillist、看Javadoc、分析源代码来了解。

四、ActiveMQ应用场景

4.1 不同语言应用集成
ActiveMQ 中间件用Java语言编写,因此自然提供Java客户端 API。但是ActiveMQ 也为C/C++、.NET、Perl、PHP、Python、Ruby 和一些其它语言提供客户端。在你考虑如何集成不同平台不同语言编写应用的时候,ActiveMQ 拥有巨大优势。在这样的例子中,多种客户端API通过ActiveMQ 发送和接受消息成为可能,无论使用的是什么语言。此外,ActiveMQ 还提供交叉语言功能,该功能整合这种功能,无需使用远程过程调用(RPC)确实是个优势,因为消息协助应用解耦。

4.2 作为RPC的替代
使用RPC同步调用的应用十分普遍。假设大多数客户端服务器应用使用RPC,包括ATM、大多数WEB应用、信用卡系统、销售点系统等等。尽管很多系统很成功,但是转换使用异步消息可以带来很多好处,而且也不会放弃响应保证。使用同步请求的系统在规模上有较大的限制,因为请求会被阻塞,从而导致整个系统变慢。如果使用异步消息替代,可以很容易增加额外的消息接收者,使得消息能被并发消耗,从而加快请求处理。当然,你的系统应用间应该是解耦的。

4.3 应用之间解耦
正如之前讨论的,紧耦合架构可以导致很多问题,尤其是如果他们是分布的。松耦合架构,在另一方面,证实了更少的依赖性,能够更好地处理不可预见的改变。不仅可以在系统中改变组件而不影响整个系统,而且组件交互也相当的简单。相比使用同步的系统(调用者必须等待被调用者返回信息),异步系统(调用方发送消息后就不管,即fire-and-forget)能够给我们带来事件驱动架构(event-driven architecture EDA)。

4.4 作为事件驱动架构的主干
解耦,异步架构的系统允许通过代理器自己配置更多的客户端,内存等(即vertical scalability)来扩大系统,而不是增加更多的代理器(即horizontal scalability)。考虑如亚马逊这样繁忙的电子商务系统。当用户购买物品,事实上系统需要很多步骤去处理,包括下单,创建发票,付款,执行订单,运输等。但是用户下单后,会立即返回“谢谢你下单”的界面。不只是没有延迟,而且用户还会受到一封邮件表明订单已经收到。在亚马逊下单的例子就是一个多步处理的例子。每一步都由单独的服务去处理。当用户下单是,有一个同步的体积表单动作,但整个处理流程并不通过浏览器同步处理。相反地,订单马上被接受和反馈。而剩下的步骤就通过异步处理。如果在处理过程中出错,用户会通过邮件收到通知。这样的异步处理能提供高负载和高可用性。

4.5 提高系统扩展性
很多使用事件驱动设计的系统是为了获得高可扩展性,例如电子商务,政府,制造业,线上游戏等。通过异步消息分开商业处理步骤给各个应用,能够带来很多可能性。考虑设计一个应用来完成一项特殊的任务。这就是面向服务的架构(service-oriented architecture SOA)。每一个服务完成一个功能并且只有一个功能。应用就通过服务组合起来,服务间使用异步消息和最终一致性。这样的设计便可以引入一个复杂事件处理概念(complex event processing CEP)。使用CEP,部件间的交互可以被记录追踪。在异步消息系统中,可以很容易在部件间增加一层处理。

五、通信模式
5.1 点对点(queue)
》一个消息只能被一个服务接收
》消息一旦被消费,就会消失
》如果没有被消费,就会一直等待,直到被消费
》多个服务监听同一个消费空间,先到先得
详解:这个特点的原理是这样的,在activeMQ
5.2 发布/订阅模式(topic)
  》一个消息可以被多个服务接收
   》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。
   》消费端如果在生产端发送消息之后启动,是接收不到消息的,除非生产端对消息进行了持久化(例如广播,只有当时听到的人能听到信息)

ps: 代码在下一章==>ActiveMQ(二、代码实现
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