JMS是什么意思

JMS即Java消息服務(wù)（Java Message Service）應(yīng)用程序接口，是一個(gè)Java平臺(tái)中關(guān)于面向消息中間件（MOM）的API，用于在兩個(gè)應(yīng)用程序之間，或分布式系統(tǒng)中發(fā)送消息，進(jìn)行異步通信。Java消息服務(wù)是一個(gè)與具體平臺(tái)無(wú)關(guān)的API，絕大多數(shù)MOM提供商都對(duì)JMS提供支持。

當(dāng)前環(huán)境

1. Mac OS 10.11.x
2. docker 1.12.1
3. JDK 1.8
4. SpringBoot 1.5

前言

基于之前一篇“一個(gè)故事告訴你什么是消息隊(duì)列”，了解了消息隊(duì)列的使用場(chǎng)景以及相關(guān)的特性。本文主要講述消息服務(wù)在 JAVA 中的使用。

市面上的有關(guān)消息隊(duì)列的技術(shù)選型非常多，如果我們的代碼框架要支持不同的消息實(shí)現(xiàn)，在保證框架具有較高擴(kuò)展性的前提下，我們勢(shì)必要進(jìn)行一定的封裝。

在 JAVA 中，大可不必如此。因?yàn)?JAVA 已經(jīng)制定了一套標(biāo)準(zhǔn)的 JMS 規(guī)范。該規(guī)范定義了一套通用的接口和相關(guān)語(yǔ)義，提供了諸如持久、驗(yàn)證和事務(wù)的消息服務(wù)，其最主要的目的是允許Java應(yīng)用程序訪問現(xiàn)有的消息中間件。就和 JDBC 一樣。

基本概念

在介紹具體的使用之前，先簡(jiǎn)單介紹一下 JMS 的一些基本知識(shí)。這里我打算分為 3 部分來介紹，即 消息隊(duì)列（MQ）的連接、消息發(fā)送與消息接收。

這里我們的技術(shù)選型是 SpringBoot、JMS、ActiveMQ

為了更好的理解 JMS，這里沒有使用 SpringBoot 零配置來搭建項(xiàng)目

MQ 的連接

使用 MQ 的第一步一定是先連接 MQ。因?yàn)檫@里使用的是 JMS 規(guī)范，對(duì)于任何遵守 JMS 規(guī)范的 MQ 來說，都會(huì)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的ConnectionFactory接口，因此我們只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)ConnectionFactory工廠類，由它來實(shí)現(xiàn) MQ 的連接，以及封裝一系列特性的 MQ 參數(shù)。

例子：這里我們以 ActiveMQ 為例，

maven 依賴：

org.springframework.bootspring-boot-starter-parent1.5.3.RELEASE org.springframework.boot spring-boot-starter-activemq

創(chuàng)建 ActiveMQ 連接工廠：

@Bean
public ConnectionFactory connectionFactory(){

   ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory();
   connectionFactory.setBrokerURL(ActiveMQ_URL);
   connectionFactory.setUserName(ActiveMQ_USER);
   connectionFactory.setPassword(ActiveMQ_PASSWORD);
   return connectionFactory;

}

消息發(fā)送

關(guān)于消息的發(fā)送，是通過 JMS 核心包中的JmsTemplate類來實(shí)現(xiàn)的，它簡(jiǎn)化了 JMS 的使用，因?yàn)樵诎l(fā)送或同步接收消息時(shí)它幫我們處理了資源的創(chuàng)建和釋放。從它的作用也不難推測(cè)出，它需要引用我們上面創(chuàng)建的連接工廠，具體代碼如下：

@Bean
public JmsTemplate jmsQueueTemplate(){

   return new JmsTemplate(connectionFactory());

}

JmsTemplate創(chuàng)建完成后，我們就可以調(diào)用它的方法來發(fā)送消息了。這里有兩個(gè)概念需要注意：

1. 消息會(huì)發(fā)送到哪里？-> 即需要指定發(fā)送隊(duì)列的目的地（Destination），是可以在 JNDI 中進(jìn)行存儲(chǔ)和提取的 JMS 管理對(duì)象。
2. 發(fā)送的消息體具體是什么？-> 實(shí)現(xiàn)了javax.jms.Message的對(duì)象，類似于 JAVA RMI 的 Remote 對(duì)象。

代碼示例：

@Autowired
private JmsTemplate jmsQueueTemplate;

/**
* 發(fā)送原始消息 Message
*/
public void send(){

   jmsQueueTemplate.send("queue1", new MessageCreator() {
       @Override
       public Message createMessage(Session session) throws JMSException {
           return session.createTextMessage("我是原始消息");
       }
   });

}

優(yōu)化：當(dāng)然，我們不用每次都通過MessageCreator匿名類的方式來創(chuàng)建Message對(duì)象，JmsTemplate類中提供了對(duì)象實(shí)體自動(dòng)轉(zhuǎn)換為Message對(duì)象的方法，convertAndSend(String destinationName, final Object message)。

優(yōu)化代碼示例：

/**
* 發(fā)送消息自動(dòng)轉(zhuǎn)換成原始消息
*/
public void convertAndSend(){

   jmsQueueTemplate.convertAndSend("queue1", "我是自動(dòng)轉(zhuǎn)換的消息");

}

注：關(guān)于消息轉(zhuǎn)換，還可以通過實(shí)現(xiàn)MessageConverter接口來自定義轉(zhuǎn)換內(nèi)容

消息接收

講完了消息發(fā)送，我們最后來說說消息是如何接收的。消息既然是以Message對(duì)象的形式發(fā)送到指定的目的地，那么消息的接收勢(shì)必會(huì)去指定的目的地上去接收消息。這里采用的是監(jiān)聽者的方式來監(jiān)聽指定地點(diǎn)的消息，采用注解@JmsListener來設(shè)置監(jiān)聽方法。

代碼示例：

@Component
public class Listener1 {

   @JmsListener(destination = "queue1")
   public void receive(String msg){
       System.out.println("監(jiān)聽到的消息內(nèi)容為: " + msg);
   }

}

有了監(jiān)聽的目標(biāo)和方法后，監(jiān)聽器還得和 MQ 關(guān)聯(lián)起來，這樣才能運(yùn)作起來。這里的監(jiān)聽器可能不止一個(gè)，如果每個(gè)都要和 MQ 建立連接，肯定不太合適。所以需要一個(gè)監(jiān)聽容器工廠的概念，即接口JmsListenerContainerFactory，它會(huì)引用上面創(chuàng)建好的與 MQ 的連接工廠，由它來負(fù)責(zé)接收消息以及將消息分發(fā)給指定的監(jiān)聽器。當(dāng)然也包括事務(wù)管理、資源獲取與釋放和異常轉(zhuǎn)換等。

代碼示例：

@Bean
public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsQueueListenerContainerFactory() {

   DefaultJmsListenerContainerFactory factory =
           new DefaultJmsListenerContainerFactory();
   factory.setConnectionFactory(connectionFactory());
   //設(shè)置連接數(shù)
   factory.setConcurrency("3-10");
   //重連間隔時(shí)間
   factory.setRecoveryInterval(1000L);
   return factory;

}

場(chǎng)景

代碼地址：https://github.com/jasonGeng88/springboot-jms

對(duì) JMS 有了基本的理解后，我們就來在具體的場(chǎng)景中使用一下。

首先，我們需要先啟動(dòng) ActiveMQ，這里我們以 Docker 容器化的方式進(jìn)行啟動(dòng)。

啟動(dòng)命令：

docker run -d -p 8161:8161 -p 61616:61616 --name activemq webcenter/activemq

啟動(dòng)成功后，在 ActiveMQ 可視化界面查看效果（http://localhost:8161）：

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（單消費(fèi)者）

下面介紹消息隊(duì)列中最常用的一種場(chǎng)景，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式?；靖拍钊缦拢?/p>

1. 每個(gè)消息只能被一個(gè)消費(fèi)者（Consumer）進(jìn)行消費(fèi)。一旦消息被消費(fèi)后，就不再在消息隊(duì)列中存在。
2. 發(fā)送者和接收者之間在時(shí)間上沒有依賴性，也就是說當(dāng)發(fā)送者發(fā)送了消息之后，不管接收者有沒有正在運(yùn)行，它不會(huì)影響到消息被發(fā)送到隊(duì)列。
3. 接收者在成功接收消息之后需向隊(duì)列應(yīng)答成功。

代碼實(shí)現(xiàn)（為簡(jiǎn)化代碼，部分代碼沿用上面所述）： 啟動(dòng)文件（Application.java）

@SpringBootApplication
@EnableJms
public class Application {

   ...

   /**
    * JMS 隊(duì)列的模板類
    * connectionFactory() 為 ActiveMQ 連接工廠
    */
   @Bean
   public JmsTemplate jmsQueueTemplate(){
       return new JmsTemplate(connectionFactory());
   }

   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(Application.class, args);
   }

}

注解@EnableJms設(shè)置在@Configuration類上，用來聲明對(duì) JMS 注解的支持。

消息生產(chǎn)者（PtpProducer.java）

@Component
public class PtpProducer {

   @Autowired
   private JmsTemplate jmsQueueTemplate;

   /**
    * 發(fā)送消息自動(dòng)轉(zhuǎn)換成原始消息
    */
   public void convertAndSend(){
       jmsQueueTemplate.convertAndSend("ptp", "我是自動(dòng)轉(zhuǎn)換的消息");
   }
}

生產(chǎn)者調(diào)用類（PtpController.java）

@RestController
@RequestMapping(value = "/ptp")
public class PtpController {

   @Autowired
   private PtpProducer ptpProducer;

   @RequestMapping(value = "/convertAndSend")
   public Object convertAndSend(){
       ptpProducer.convertAndSend();
       return "success";
   }

}

消息監(jiān)聽容器工廠

@SpringBootApplication
@EnableJms
public class Application {

...

   /**
    * JMS 隊(duì)列的監(jiān)聽容器工廠
    */
   @Bean(name = "jmsQueueListenerCF")
   public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsQueueListenerContainerFactory() {
       DefaultJmsListenerContainerFactory factory =
               new DefaultJmsListenerContainerFactory();
       factory.setConnectionFactory(connectionFactory());
       //設(shè)置連接數(shù)
       factory.setConcurrency("3-10");
       //重連間隔時(shí)間
       factory.setRecoveryInterval(1000L);
       return factory;
   }

  ...

}

消息監(jiān)聽器

@Component
public class PtpListener1 {

   /**
    * 消息隊(duì)列監(jiān)聽器
    * destination 隊(duì)列地址
    * containerFactory 監(jiān)聽器容器工廠, 若存在2個(gè)以上的監(jiān)聽容器工廠,需進(jìn)行指定
    */
   @JmsListener(destination = "ptp", containerFactory = "jmsQueueListenerCF")
   public void receive(String msg){

       System.out.println("點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式1: " + msg);

   }
}

演示

啟動(dòng)項(xiàng)目啟動(dòng)后，通過 REST 接口的方式來調(diào)用消息生產(chǎn)者發(fā)送消息，請(qǐng)求如下：

curl -XGET 127.0.0.1:8080/ptp/convertAndSend

消費(fèi)者控制臺(tái)信息：

ActiveMQ 控制臺(tái)信息：

列表說明：

• Name：隊(duì)列名稱。
• Number Of Pending Messages：等待消費(fèi)的消息個(gè)數(shù)。
• Number Of Consumers：當(dāng)前連接的消費(fèi)者數(shù)目，因?yàn)槲覀儾捎玫氖沁B接池的方式連接，初始連接數(shù)為 3，所以顯示數(shù)字為 3。
• Messages Enqueued：進(jìn)入隊(duì)列的消息總個(gè)數(shù)，包括出隊(duì)列的和待消費(fèi)的，這個(gè)數(shù)量只增不減。
• Messages Dequeued：出了隊(duì)列的消息，可以理解為是已經(jīng)消費(fèi)的消息數(shù)量。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（多消費(fèi)者）

基于上面一個(gè)消費(fèi)者消費(fèi)的模式，因?yàn)樯a(chǎn)者可能會(huì)有很多，同時(shí)像某個(gè)隊(duì)列發(fā)送消息，這時(shí)一個(gè)消費(fèi)者可能會(huì)成為瓶頸。所以需要多個(gè)消費(fèi)者來分?jǐn)傁M(fèi)壓力（消費(fèi)線程池能解決一定壓力，但畢竟在單機(jī)上，做不到分布式分布，所以多消費(fèi)者是有必要的），也就產(chǎn)生了下面的場(chǎng)景。

代碼實(shí)現(xiàn)

添加新的監(jiān)聽器

@Component
public class PtpListener2 {

   @JmsListener(destination = Constant.QUEUE_NAME, containerFactory = "jmsQueueListenerCF")
   public void receive(String msg){

       System.out.println("點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式2: " + msg);

   }
}

演示 這里我們發(fā)起 10 次請(qǐng)求，來觀察消費(fèi)者的消費(fèi)情況：

這里因?yàn)楸O(jiān)聽容器設(shè)置了線程池的緣故，在實(shí)際消費(fèi)過程中，監(jiān)聽器消費(fèi)的順序會(huì)有所差異。

發(fā)布訂閱模式

除了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，發(fā)布訂閱模式也是消息隊(duì)列中常見的一種使用。試想一下，有一個(gè)即時(shí)聊天群，你在群里發(fā)送一條消息。所有在這個(gè)群里的人（即訂閱了該群的人），都會(huì)收到你發(fā)送的信息。

基本概念：

1. 每個(gè)消息可以有多個(gè)消費(fèi)者。
2. 發(fā)布者和訂閱者之間有時(shí)間上的依賴性。針對(duì)某個(gè)主題（Topic）的訂閱者，它必須創(chuàng)建一個(gè)訂閱者之后，才能消費(fèi)發(fā)布者的消息。
3. 為了消費(fèi)消息，訂閱者必須保持運(yùn)行的狀態(tài)。

代碼實(shí)現(xiàn) 修改 JmsTemplate 模板類，使其支持發(fā)布訂閱功能

@SpringBootApplication
@EnableJms
public class Application {

   ...

   @Bean
   public JmsTemplate jmsTopicTemplate(){
       JmsTemplate jmsTemplate = new JmsTemplate(connectionFactory());
       jmsTemplate.setPubSubDomain(true);
       return jmsTemplate;
   }

   ...

}

消息生產(chǎn)者（PubSubProducer.java）

@Component
public class PtpProducer {

   @Autowired
   private JmsTemplate jmsTopicTemplate;

   public void convertAndSend(){
 jmsTopicTemplate.convertAndSend("topic", "我是自動(dòng)轉(zhuǎn)換的消息");
   }
}

生產(chǎn)者調(diào)用類（PubSubController.java）

@RestController
@RequestMapping(value = "/pubsub")
public class PtpController {

   @Autowired
   private PubSubProducer pubSubProducer;

   @RequestMapping(value = "/convertAndSend")
   public String convertAndSend(){
       pubSubProducer.convertAndSend();
       return "success";
   }

}

修改 DefaultJmsListenerContainerFactory 類，使其支持發(fā)布訂閱功能

@SpringBootApplication
@EnableJms
public class Application {

...

   /**
    * JMS 隊(duì)列的監(jiān)聽容器工廠
    */
   @Bean(name = "jmsTopicListenerCF")
   public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsTopicListenerContainerFactory() {
       DefaultJmsListenerContainerFactory factory =
               new DefaultJmsListenerContainerFactory();
       factory.setConnectionFactory(connectionFactory());
       factory.setConcurrency("1");
       factory.setPubSubDomain(true);
       return factory;
   }

  ...

}

消息監(jiān)聽器（這里設(shè)置2個(gè)訂閱者）

@Component
public class PubSubListener1 {

   @JmsListener(destination = "topic", containerFactory = "jmsTopicListenerCF")
   public void receive(String msg){
       System.out.println("訂閱者1 - " + msg);
   }
}

@Component
public class PubSubListener2 {

   @JmsListener(destination = "topic", containerFactory = "jmsTopicListenerCF")
   public void receive(String msg){
       System.out.println("訂閱者2 - " + msg);
   }
}

演示

curl -XGET 127.0.0.1:8080/pubSub/convertAndSend

消費(fèi)者控制臺(tái)信息：

ActiveMQ 控制臺(tái)信息：