什么是Java消息服务
Java消息服务指的是两个应用程序之间进行异步通信的API,它为标准消息协议和消息服务提供了一组通用接口,包括创建、发送、读取消息等,用于支持JAVA应用程序开发。
在J2EE中,当两个应用程序使用JMS进行通信时,它们之间并不是直接相连的,而是通过一个共同的消息收发服务连接起来,可以达到解耦的效果,我们将会在接下来的教程中详细介绍。
为什么需要JMS
在JAVA中,如果两个应用程序之间对各自都不了解,甚至这两个程序可能部署在不同的大洲上,那么它们之间如何发送消息呢?举个例子,一个应用程序A部署在印度,另一个应用程序部署在美国,然后每当A触发某件事后,B想从A获取一些更新信息。当然,也有可能不止一个B对A的更新信息感兴趣,可能会有N个类似B的应用程序想从A中获取更新的信息。
在这种情况下,JAVA提供了最佳的解决方案-JMS,完美解决了上面讨论的问题。
JMS同样适用于基于事件的应用程序,如聊天服务,它需要一种发布事件机制向所有与服务器连接的客户端发送消息。JMS与RMI不同,发送消息的时候,接收者不需要在线。服务器发送了消息,然后就不管了;等到客户端上线的时候,能保证接收到服务器发送的消息。这是一个很强大的解决方案,能处理当今世界很多普遍问题。
JMS的优势
异步
JMS天生就是异步的,客户端获取消息的时候,不需要主动发送请求,消息会自动发送给可用的客户端。
可靠
JMS保证消息只会递送一次。大家都遇到过重复创建消息问题,而JMS能帮你避免该问题。
JMS消息传送模型
在JMS API出现之前,大部分产品使用“点对点”和“发布/订阅”中的任一方式来进行消息通讯。JMS定义了这两种消息发送模型的规范,它们相互独立。
任何JMS的提供者可以实现其中的一种或两种模型,这是它们自己的选择。JMS规范提供了通用接口保证我们基于JMS API编写的程序适用于任何一种模型。
让我们更加详细的看下这两种消息传送模型:
点对点消息传送模型
在点对点消息传送模型中,应用程序由消息队列,发送者,接收者组成。
每一个消息发送给一个特殊的消息队列,该队列保存了所有发送给它的消息(除了被接收者消费掉的和过期的消息)。点对点消息模型有一些特性,如下:
- 每个消息只有一个接收者;
- 消息发送者和接收者并没有时间依赖性;
- 当消息发送者发送消息的时候,无论接收者程序在不在运行,都能获取到消息;
- 当接收者收到消息的时候,会发送确认收到通知(acknowledgement)。
发布/订阅消息传递模型
在发布/订阅消息模型中,发布者发布一个消息,该消息通过topic传递给所有的客户端。在这种模型中,发布者和订阅者彼此不知道对方,是匿名的且可以动态发布和订阅topic。topic主要用于保存和传递消息,且会一直保存消息直到消息被传递给客户端。
发布/订阅消息模型特性如下:
- 一个消息可以传递给多个订阅者
- 发布者和订阅者有时间依赖性,只有当客户端创建订阅后才能接受消息,且订阅者需一直保持活动状态以接收消息。
-
为了缓和这样严格的时间相关性,JMS允许订阅者创建一个可持久化的订阅。这样,即使订阅者没有被激活(运行),它也能接收到发布者的消息。
接收消息
在JMS中,消息的接收可以使用以下两种方式:
同步
使用同步方式接收消息的话,消息订阅者调用receive()方法。在receive()中,消息未到达或在到达指定时间之前,方法会阻塞,直到消息可用。
异步
使用异步方式接收消息的话,消息订阅者需注册一个消息监听者,类似于事件监听器,只要消息到达,JMS服务提供者会通过调用监听器的onMessage()递送消息。
JMS编程接口
JMS应用程序由如下基本模块组成:
- 管理对象(Administered objects)-连接工厂(Connection Factories)和目的地(Destination)
- 连接对象(Connections)
- 会话(Sessions)
- 消息生产者(Message Producers)
- 消息消费者(Message Consumers)
- 消息监听者(Message Listeners)
JMS管理对象
管理对象(Administered objects)是预先配置的JMS对象,由系统管理员为使用JMS的客户端创建,主要有两个被管理的对象:
- 连接工厂(ConnectionFactory)
- 目的地(Destination)
这两个管理对象由JMS系统管理员通过使用Application Server管理控制台创建,存储在应用程序服务器的JNDI名字空间或JNDI注册表。
连接工厂(ConnectionFactory)
客户端使用一个连接工厂对象连接到JMS服务提供者,它创建了JMS服务提供者和客户端之间的连接。JMS客户端(如发送者或接受者)会在JNDI名字空间中搜索并获取该连接。使用该连接,客户端能够与目的地通讯,往队列或话题发送/接收消息。让我们用一个例子来理解如何发送消息:
QueueConnectionFactory queueConnFactory = (QueueConnectionFactory) initialCtx.lookup ("primaryQCF"); Queue purchaseQueue = (Queue) initialCtx.lookup ("Purchase_Queue"); Queue returnQueue = (Queue) initialCtx.lookup ("Return_Queue");
目的地(Destination)
目的地指明消息被发送的目的地以及客户端接收消息的来源。JMS使用两种目的地,队列和话题。如下代码指定了一个队列和话题。
创建一个队列Session
QueueSession ses = con.createQueueSession (false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); //get the Queue object Queue t = (Queue) ctx.lookup ("myQueue"); //create QueueReceiver QueueReceiver receiver = ses.createReceiver(t);
创建一个话题Session
TopicSession ses = con.createTopicSession (false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); // get the Topic object Topic t = (Topic) ctx.lookup ("myTopic"); //create TopicSubscriber TopicSubscriber receiver = ses.createSubscriber(t);
JMS连接
连接对象封装了与JMS提供者之间的虚拟连接,如果我们有一个ConnectionFactory对象,可以使用它来创建一个连接。
Connection connection = connectionFactory.createConnection();
创建完连接后,需要在程序使用结束后关闭它:
connection.close();
JMS 会话(Session)
Session是一个单线程上下文,用于生产和消费消息,可以创建出消息生产者和消息消费者。
Session对象实现了Session接口,在创建完连接后,我们可以使用它创建Session。
Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
JMS消息生产者
消息生产者由Session创建,用于往目的地发送消息。生产者实现MessageProducer接口,我们可以为目的地、队列或话题创建生产者;
MessageProducer producer = session.createProducer(dest); MessageProducer producer = session.createProducer(queue); MessageProducer producer = session.createProducer(topic);
创建完消息生产者后,可以使用send方法发送消息:
producer.send(message);
JMS消息消费者
消息消费者由Session创建,用于接受目的地发送的消息。消费者实现MessageConsumer接口,,我们可以为目的地、队列或话题创建消费者;
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(dest); MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue); MessageConsumer consumer = session.createConsumer(topic);
JMS消息监听器
JMS消息监听器是消息的默认事件处理者,他实现了MessageListener接口,该接口包含一个onMessage方法,在该方法中需要定义消息达到后的具体动作。通过调用setMessageListener方法我们给指定消费者定义了消息监听器
Listener myListener = new Listener(); consumer.setMessageListener(myListener);
JMS消息结构
JMS客户端使用JMS消息与系统通讯,JMS消息虽然格式简单但是非常灵活, JMS消息由三部分组成:
消息头
JMS消息头预定义了若干字段用于客户端与JMS提供者之间识别和发送消息,预编译头如下:
– JMSDestination
– JMSDeliveryMode
– JMSMessageID
– JMSTimestamp
– JMSCorrelationID
– JMSReplyTo
– JMSRedelivered
– JMSType
– JMSExpiration
– JMSPriority
消息属性
我们可以给消息设置自定义属性,这些属性主要是提供给应用程序的。对于实现消息过滤功能,消息属性非常有用,JMS API定义了一些标准属性,JMS服务提供者可以选择性的提供部分标准属性。
消息体
在消息体中,JMS API定义了五种类型的消息格式,让我们可以以不同的形式发送和接受消息,并提供了对已有消息格式的兼容。不同的消息类型如下:
Text message : javax.jms.TextMessage,表示一个文本对象。
Object message : javax.jms.ObjectMessage,表示一个JAVA对象。
Bytes message : javax.jms.BytesMessage,表示字节数据。
Stream message :javax.jms.StreamMessage,表示java原始值数据流。
Map message : javax.jms.MapMessage,表示键值对。
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前言
写了一个简单的JMS例子,之所以使用JNDI 是出于通用性考虑,该例子使用JMS规范提供的通用接口,没有使用具体JMS提供者的接口,这样可以保证我们编写的程序适用于任何一种JMS实现(ActiveMQ、HornetQ...)。
什么是JNDI
JNDI(Java Naming and Directory Interface)是一个标准规范,类似于JDBC,JMS等规范,为开发人员提供了查找和访问各种命名和目录服务的通用、统一的接口。J2EE 规范要求所有 J2EE 容器都要提供 JNDI 规范的实现,因此Tomcat就实现了JNDI 规范。
使用Tomcat配置JNDI
找到Tomcat安装路径下的conf文件夹,打开context.xml,添加如下配置:
<Resource name="queue/connectionFactory" auth="Container" type="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory" description="JMS Connection Factory" factory="org.apache.activemq.jndi.JNDIReferenceFactory" brokerURL="tcp://localhost:61616" brokerName="LocalActiveMQBroker" /> <Resource name="queue/queue0" auth="Container" type="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue" description="My Queue" factory="org.apache.activemq.jndi.JNDIReferenceFactory" physicalName="TomcatQueue" />
启动ActiveMQ
CMD到ActiveMQ安装路径下的bin目录,输入“activemq start”指令即可启动,可在浏览器中输入地址http://localhost:8161/admin,查看队列、话题等信息。
编写一个Web工程
eclipse上新建web工程,添加ActiveMQ依赖的jar包,然后开始编写两个Servlet,一个用于生产消息,另一个用于消费消息,如下代码:
消息生产者Servlet:
import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import javax.jms.DeliveryMode; import javax.jms.Queue; import javax.jms.QueueConnection; import javax.jms.QueueConnectionFactory; import javax.jms.QueueSender; import javax.jms.QueueSession; import javax.jms.Session; import javax.jms.TextMessage; import javax.naming.InitialContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.annotation.WebServlet; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /** * Servlet implementation class JMSTest */ @WebServlet("/Send") public class Send extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = 1L; /** * @see HttpServlet#HttpServlet() */ public Send() { super(); // TODO Auto-generated constructor stub } /** * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { PrintWriter out = response.getWriter(); try { // get the initial context InitialContext context = new InitialContext(); // lookup the queue object Queue queue = (Queue) context.lookup("java:comp/env/queue/queue0"); // lookup the queue connection factory QueueConnectionFactory conFactory = (QueueConnectionFactory) context .lookup("java:comp/env/queue/connectionFactory"); // create a queue connection QueueConnection queConn = conFactory.createQueueConnection(); // create a queue session QueueSession queSession = queConn.createQueueSession(false, Session.DUPS_OK_ACKNOWLEDGE); // create a queue sender QueueSender queSender = queSession.createSender(queue); queSender.setDeliveryMode(DeliveryMode.NON_PERSISTENT); // create a simple message to say "Hello World" TextMessage message = queSession.createTextMessage("Hello World"); // send the message queSender.send(message); // print what we did out.write("Message Sent: " + message.getText()); // close the queue connection queConn.close(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } /** * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // TODO Auto-generated method stub } }
消息消费者Servlet:
import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import javax.jms.Queue; import javax.jms.QueueConnection; import javax.jms.QueueConnectionFactory; import javax.jms.QueueReceiver; import javax.jms.QueueSession; import javax.jms.Session; import javax.jms.TextMessage; import javax.naming.InitialContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.annotation.WebServlet; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /** * Servlet implementation class Receive */ @WebServlet("/Receive") public class Receive extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = 1L; /** * @see HttpServlet#HttpServlet() */ public Receive() { super(); // TODO Auto-generated constructor stub } /** * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { PrintWriter out = response.getWriter(); try { // get the initial context InitialContext context = new InitialContext(); // lookup the queue object Queue queue = (Queue) context.lookup("java:comp/env/queue/queue0"); // lookup the queue connection factory QueueConnectionFactory conFactory = (QueueConnectionFactory) context .lookup("java:comp/env/queue/connectionFactory"); // create a queue connection QueueConnection queConn = conFactory.createQueueConnection(); // create a queue session QueueSession queSession = queConn.createQueueSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); // create a queue receiver QueueReceiver queReceiver = queSession.createReceiver(queue); // start the connection queConn.start(); // receive a message TextMessage message = (TextMessage) queReceiver.receive(); // print the message out.write("Message Received: " + message.getText()); // close the queue connection queConn.close(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } /** * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // TODO Auto-generated method stub } }
验证结果
在Tomcat里运行该Web工程,执行消息生产者Servlet,返回消息发送成功标志,同时我们可以在http://localhost:8161/admin/queues.jsp查看到该消息,如下图所示
继续执行消息消费者Servlet,返回消息接收成功标志,同时我们可以打开http://localhost:8161/admin/queues.jsp页面,发现刚才的消息已经不见了,如下图所示
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JMS发布/订阅消息传送例子
在Tomcat中配置JNDI
配置连接工厂和话题
<Resource name="topic/connectionFactory" auth="Container" type="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory" description="JMS Connection Factory" factory="org.apache.activemq.jndi.JNDIReferenceFactory" brokerURL="failover:(tcp://localhost:61616)?initialReconnectDelay=100&maxReconnectAttempts=5" brokerName="LocalActiveMQBroker" useEmbeddedBroker="false" /> <Resource name="topic/topic0" auth="Container" type="org.apache.activemq.command.ActiveMQTopic" description="My Topic" factory="org.apache.activemq.jndi.JNDIReferenceFactory" physicalName="TestTopic" />
在Web工厂中编写代码
新建一个发布者Servlet
package pubSub; import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import javax.naming.InitialContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.annotation.WebServlet; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import javax.jms.Topic; import javax.jms.Session; import javax.jms.TextMessage; import javax.jms.TopicPublisher; import javax.jms.DeliveryMode; import javax.jms.TopicSession; import javax.jms.TopicConnection; import javax.jms.TopicConnectionFactory; /** * Servlet implementation class JMSTest */ @WebServlet("/Publish") public class Publisher extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = 1L; /** * @see HttpServlet#HttpServlet() */ public Publisher() { super(); // TODO Auto-generated constructor stub } /** * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { PrintWriter out = response.getWriter(); try { // get the initial context InitialContext ctx = new InitialContext(); // lookup the topic object Topic topic = (Topic) ctx.lookup("java:comp/env/topic/topic0"); // lookup the topic connection factory TopicConnectionFactory connFactory = (TopicConnectionFactory) ctx .lookup("java:comp/env/topic/connectionFactory"); // create a topic connection TopicConnection topicConn = connFactory.createTopicConnection(); // create a topic session TopicSession topicSession = topicConn.createTopicSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); // create a topic publisher TopicPublisher topicPublisher = topicSession.createPublisher(topic); topicPublisher.setDeliveryMode(DeliveryMode.NON_PERSISTENT); // create the "Hello World" message TextMessage message = topicSession.createTextMessage(); message.setText("Hello World"); // publish the messages topicPublisher.publish(message); // print what we did out.write("Message published: " + message.getText()); // close the topic connection topicConn.close(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } /** * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // TODO Auto-generated method stub } }
新建一个订阅者Servlet
package pubSub; import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import javax.jms.Session; import javax.jms.TextMessage; import javax.jms.Topic; import javax.jms.TopicConnection; import javax.jms.TopicConnectionFactory; import javax.jms.TopicSession; import javax.jms.TopicSubscriber; import javax.naming.InitialContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.annotation.WebServlet; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /** * Servlet implementation class Receive */ @WebServlet("/Subscribe") public class Subscriber extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = 1L; /** * @see HttpServlet#HttpServlet() */ public Subscriber() { super(); // TODO Auto-generated constructor stub } /** * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { PrintWriter out = response.getWriter(); try { // get the initial context InitialContext ctx = new InitialContext(); // lookup the topic object Topic topic = (Topic) ctx.lookup("java:comp/env/topic/topic0"); // lookup the topic connection factory TopicConnectionFactory connFactory = (TopicConnectionFactory) ctx .lookup("java:comp/env/topic/connectionFactory"); // create a topic connection TopicConnection topicConn = connFactory.createTopicConnection(); // create a topic session TopicSession topicSession = topicConn.createTopicSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); // create a topic subscriber TopicSubscriber topicSubscriber = topicSession .createSubscriber(topic); // start the connection topicConn.start(); // receive the message TextMessage message = (TextMessage) topicSubscriber.receive(); // print the message out.write("Message received: " + message.getText()); // close the topic connection topicConn.close(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } /** * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse * response) */ protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // TODO Auto-generated method stub } }
运行Web工程,分别打开多个标签访问订阅servlet,然后访问发布servlet,结果如下:
在订阅者订阅消息的时候,一开始没接收到消息,一旦发布者发布消息后,订阅者马上收到消息。
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