1、JMS&ActiveMQ介绍,JMS介绍,Java Message Service（JMS）是SUN提出的旨在统一各种MOM（Message-Oriented Middleware ）系统接口的规范，它包含点对点（Point to Point，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的作用,在不同应用之间进行通信或者从一
2、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
3、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
4、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,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： JMS Connection封装了JMS 客户端到JMS Provider 的连接与JMS提供者之间的一个虚拟的连接。 会话： JMS Session是生产和消费消息的一个单线
5、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：Message jms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ObjectMessag
6、e。 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,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jms Connection。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
7、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
8、息的到达并处理。2.2 创建Connection：根据url，user和password创建一个jms Connection，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
9、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acknowledgment mode（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， acknowledgment mode被jms服务器设置 SESSION_T
10、RANSACTED 。 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
11、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JMS provider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
12、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(Message broker)：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： 1 activeMQ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
13、 把accept的Socket放入阻塞队列中。 3 另外一个线程Socket handler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。 5 TransportConnection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-I
14、nactivityMonitor-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 int n = 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
15、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“InactivityMonitor ReadCheck”和“InactivityMonitor WriteCheck”，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writ
16、eCheck()，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 (t
17、empTopicRegion) 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
18、、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 TransportConn
19、ection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：TransportConnect
20、ion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
21、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Pending Message Cursors保存对消息的引用。 4. Pending Message Cursors把消息引用传递给broker内部跟这个consumer关联的dispatch queue。 以下是两种P
22、ending Message Cursors： VM Cursor。在内存中保存消息的引用。 File Cursor。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/admin 2. Advisory Messages ActiveMQ 支持Advisory Messages，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JMS provider、produce
23、rs、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30000ms wireFormat.maxInactivityDuration=0 这样的参数， wire
24、Format.maxInactivityDuration是心跳参数。 避免ActiveMQ在一段时间没有消息发送时抛出 “Channel was inactive for too long“异常。 2. maxReconnectDelay 最大重连间隔 failover:(tcp:/127.0.0.1:61616?wireFormat.maxInactivityDuration=10000);maxReconnectDelay=10000 failover:(tcp:/localhost:61616,tcp:/remotehost:61616)?initialReconnectDelay=10
25、0 failover 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=true tcp:/localhost:61616?jms.prefetchPolicy.all=100&jms.redeliveryPolicy.maximumRedeliveries=5 4.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:6161
26、6?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=5 failover transport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ActiveMQ broker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bor
27、ker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)?transportOptions failover:/(tcp:/masterhost:61616,tcp:/slavehost:61616)?randomize=false failover:(uri1,.,uriN)?transportOptions failover:uri1,.,uriN failover:(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
28、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
29、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
30、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socke
31、tBufferSize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（ 65536 bytes） tcpNoDelay - 默认为false。通常一个TCP socket缓冲区创建小的数据在发送之前。启用此选项 - 消息将被尽快发送。url = “failover:/(tcp:/localhost:61616?tcpNoDelay=true)“;,OpenWire参数调试,wireFormat包信息,程序中截获的传输格式（wire format）对象： WireFormatInfo version=7,prope
32、rties=CacheSize=1024, CacheEnabled=true, SizePrefixDisabled=false, MaxInactivityDurationInitalDelay=10000, TcpNoDelayEnabled=true, MaxInactivityDuration=30000, TightEncodingEnabled=true, StackTraceEnabled=true, magic=A,c,t,i,v,e,M,Q,ActiveMQ集群部署,1.多个消息提供者 使用Network of brokers，以便在broker之间存储转发消息。 2.多个
33、消息消费者 ActiveMQ支持订阅同一个queue的consumers上的集群。如果一个 consumer失效，那么所有未被确认（unacknowledged）的消息都 会被发送到这个queue上其它的consumers。如果某个consumer的 处理速度比其它consumers更快，那么这个consumer就会消费更多 的消息。,ActiveMQ集群部署,Master/salve Server,1.主辅服务器的作用 主辅服务器：提供消息服务。 辅服务器：提供消息的备份，服务的备份。 2. Pure Master Slave的工作方式 A）服务端： Slave broker消费master
34、 broker上所有的消息状态，例如消息、确认和事务状态等。 Slave broker不提供消息服务。 Master broker只有在消息成功被复制到slave broker之后才会响应客户。 master broker失效的时候，slave broker可以启动network connectors和transport connectors，提供消息服 务，也可以跟着停止。 B）客户端： 使用failover的机制 uri = “failover:/(tcp:/masterhost:61616,tcp:/slavehost:61616)?randomize=false ”;,Master/s
35、alve Server,3.配置 Master broker不需要特殊的配置。 Slave broker需要进行以下配置：4.限制 只能有一个slave broker连接到master broker。 master broker失效而导致slave broker成为master之后，之前的master broker只有在当前的master broker（原slave broker）停止后才能重新生效。,spring 和activeMQ的结合,使用spring对jms 的支持，配置jms的各个组件 1 配置jms连接工厂2 配置消息队列3 配置消息监听器4 配置消息监听容器,spring 和ac
36、tiveMQ的结合,5 配置jms消息转换器6.配置Spring的jms处理模版类（jmsTemplte）7.消息生产者和 消息消费者 该部分可以根据业务需要，用户自己编程实现。,ActiveMQ的消息传输机制,1.The TCP Transport 语法：tcp:/hostname:port?key=value 2.The Failover Transport 语法： failover:(uri1,.,uriN)?transportOptions 3.The Multicast Transport 语法： multicast:/address:port?transportOptions 4.
37、The UDP Transport语法：udp:/hostname:port?transportOptions 5. The VM Transport 语法：vm:/brokerName?transportOptions 6. The NIO Transport 修改activemq.xml配置 7.The SSL Transport ssl:/hostname:port?transportOptions 8. The HTTP and HTTPS Transport 语法： http:/host:port https:/host:port 9. The Peer Transport 语法： peer:/peer-group/brokerName?brokerOptions 10.The WebSockets Transport,参考资料：,activeMQ官网： http:/activemq.apache.org/using-activemq.html 书籍：ActiveMQ in Action .pdf activeMQ安全配置 http:/ activeMQ通信机制 http:/ http:/ http:/ Activemq的内部机制 http:/ activeMQ性能： http:/ http:/
