一、消息中间件概述
1.1 消息中间件产生的背景
-
在客户端与服务器进行通讯时.客户端调用后,
必须等待服务对象完成
处理返回结果才能继续执行。 -
客户与服务器对象的生命周期紧密耦合
,客户进程和服务对象进程都都必须正常运行;如果由于服务对象崩溃或者网络故障导致用户的请求不可达,客户会受到异常 -
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。
1.2 什么是消息中间件
面向消息的中间件(MessageOrlented MiddlewareMOM)较好的解决了以上问
题。发送者将消息发送给消息服务器,消息服务器将消感存放在若千队列中,在合适的时候再将消息转发给接收者。
这种模式下,发送和接收是异步的,发送者无需等待;
二者的生命周期未必相同: 发送消息的时候接收者不一定运行,接收消息的时候
发送者也不一定运行;一对多通信: 对于一个消息可以有多个接收者。
二 、JMS介绍
2.1 什么是JMS?
JMS是java的消息服务,JMS的客户端之间可以通过JMS服务进行异步的消息传输。
2.2 什么是消息模型
○ Point-to-Point(P2P) --- 点对点
○ Publish/Subscribe(Pub/Sub)--- 发布订阅
即点对点和发布订阅模型
2.2.1 P2P (点对点)
P2P
- P2P模式图
2. 涉及到的概念
1.消息队列(Queue)
2.发送者(Sender)
3.接收者(Receiver)
4.每个消息都被发送到一个特定的队列,接收者从队列中获取消息。
队列保留着消息,直到他们被消费或超时。
- P2P的特点
1.每个消息只有一个消费者(Consumer)(即一旦被消费,消息就不再在消息队列中)
2.发送者和接收者之间在时间上没有依赖性,也就是说当发送者发送了消息之后,
不管接收者有没有正在运行,它不会影响到消息被发送到队列
3.接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功
如果你希望发送的每个消息都应该被成功处理的话,那么你需要P2P模式。
应用场景
A用户与B用户发送消息
2.2.2 Pub/Sub (发布与订阅)
Pub/Sub模式图
涉及到的概念
- 主题(Topic)
- 发布者(Publisher)
- 订阅者(Subscriber)
客户端将消息发送到主题。多个发布者将消息发送到Topic,系统将这些消息传递给多个订阅者。
Pub/Sub的特点
每个消息可以有多个消费者
发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题(Topic)的订阅者,
它必须创建一个订阅者之后,才能消费发布者的消息,而且为了消费消息,
订阅者必须保持运行的状态。
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。
如果你希望发送的消息可以不被做任何处理、或者被一个消息者处理、
或者可以被多个消费者处理的话,那么可以采用Pub/Sub模型消息的消费
在JMS中,消息的产生和消费是异步
的。对于消费来说,JMS的消息者可以通过两种方式来消费消息。
○ 同步
- 订阅者或接收者调用receive方法来接收消息,receive方法在能够接收到消息之前(或超时之前)将一直阻塞
○ 异步
- 订阅者或接收者可以注册为一个消息监听器。当消息到达之后,系统自动调用监听器的onMessage方法。
应用场景:
用户注册、订单修改库存、日志存储
画图演示
三、 MQ产品的分类
RabbitMQ
是使用Erlang编写的一个开源的消息队列,本身支持很多的协议:AMQP,XMPP, SMTP, STOMP,也正是如此,使的它变的非常重量级,更适合于企业级的开发。同时实现了一个经纪人(Broker)构架,这意味着消息在发送给客户端时先在中心队列排队。对路由(Routing),负载均衡(Load balance)或者数据持久化都有很好的支持。
Redis
是一个Key-Value的NoSQL数据库,开发维护很活跃,虽然它是一个Key-Value数据库存储系统,但它本身支持MQ功能,所以完全可以当做一个轻量级的队列服务来使用。对于RabbitMQ和Redis的入队和出队操作,各执行100万次,每10万次记录一次执行时间。测试数据分为128Bytes、512Bytes、1K和10K四个不同大小的数据。实验表明:入队时,当数据比较小时Redis的性能要高于RabbitMQ,而如果数据大小超过了10K,Redis则慢的无法忍受;出队时,无论数据大小,Redis都表现出非常好的性能,而RabbitMQ的出队性能则远低于Redis。
ZeroMQ
号称最快的消息队列系统,尤其针对大吞吐量的需求场景。ZMQ能够实现RabbitMQ不擅长的高级/复杂的队列,但是开发人员需要自己组合多种技术框架,技术上的复杂度是对这MQ能够应用成功的挑战。ZeroMQ具有一个独特的非中间件的模式,你不需要安装和运行一个消息服务器或中间件,因为你的应用程序将扮演了这个服务角色。你只需要简单的引用ZeroMQ程序库,可以使用NuGet安装,然后你就可以愉快的在应用程序之间发送消息了。但是ZeroMQ仅提供非持久性的队列,也就是说如果down机,数据将会丢失。其中,Twitter的Storm中使用ZeroMQ作为数据流的传输。
ActiveMQ
是Apache下的一个子项目。 类似于ZeroMQ,它能够以代理人和点对点的技术实现队列。同时类似于RabbitMQ,它少量代码就可以高效地实现高级应用场景。RabbitMQ、ZeroMQ、ActiveMQ均支持常用的多种语言客户端 C++、Java、.Net,、Python、 Php、 Ruby等。
Jafka/Kafka
Kafka是Apache下的一个子项目,是一个高性能跨语言分布式Publish/Subscribe消息队列系统,而Jafka是在Kafka之上孵化而来的,即Kafka的一个升级版。具有以下特性:快速持久化,可以在O(1)的系统开销下进行消息持久化;高吞吐,在一台普通的服务器上既可以达到10W/s的吞吐速率;完全的分布式系统,Broker、Producer、Consumer都原生自动支持分布式,自动实现复杂均衡;支持Hadoop数据并行加载,对于像Hadoop的一样的日志数据和离线分析系统,但又要求实时处理的限制,这是一个可行的解决方案。Kafka通过Hadoop的并行加载机制来统一了在线和离线的消息处理,这一点也是本课题所研究系统所看重的。Apache Kafka相对于ActiveMQ是一个非常轻量级的消息系统,除了性能非常好之外,还是一个工作良好的分布式系统。
其他一些队列列表HornetQ、Apache Qpid、Sparrow、Starling、Kestrel、Beanstalkd、Amazon SQS就不再一一分析。
四、 ActiveMQ使用
4.1 、window下 ActiveMQ安装
ActiveMQ部署其实很简单,和所有Java一样,要跑java程序就必须先安装JDK并配置好环境变量,这个很简单。
然后解压下载的apache-activemq-5.16.5-bin.zip压缩包到一个目录,得到解压后的目录结构如下图:
进入bin目录,发现有win32和win64两个文件夹,这2个文件夹分别对应windows32位和windows64位操作系统的启动脚本。
进入到win64目录,其中activemq.bat便是启动脚本,双击启动。
ActiveMQ默认启动到8161
端口,启动完了后在浏览器地址栏输入:http://localhost:8161/admin
要求输入用户名密码,默认用户名密码为admin、admin
,这个用户名密码是在conf/users.properties
中配置的。输入用户名密码后便可看到如下图的ActiveMQ控制台界面了。
4.1.1 控制台介绍
Number Of Consumers 消费者 这个是消费者端的消费者数量
Number Of Pending Messages 等待消费的消息 这个是当前未出队列的数量。
可以理解为总接收数-总出队列数
Messages Enqueued 进入队列的消息 进入队列的总数量,包括出队列的。
这个数量只增不减
Messages Dequeued 出了队列的消息 可以理解为是消费这消费掉的数量
这个要分两种情况理解
在queues里它和进入队列的总数量相等(因为一个消息只会被成功消费一次),
如果暂时不等是因为消费者还没来得及消费。
在 topics里 它因为多消费者从而导致数量会比入队列数高。
简单的理解上面的意思就是
当有一个消息进入这个队列时,等待消费的消息是1,进入队列的消息是1。
当消息消费后,等待消费的消息是0,进入队列的消息是1,出队列的消息是1.
在来一条消息时,等待消费的消息是1,进入队列的消息就是2.
没有消费者时 Pending Messages 和 入队列数量一样
有消费者消费的时候 Pedding会减少 出队列会增加
到最后 就是 入队列和出队列的数量一样多
以此类推,进入队列的消息和出队列的消息是池子,等待消费的消息是水流。
4.2 、实现点对点通讯模式
使用ActiveMQ完成点对点(p2p)通讯模式
新建maven工程,引入pom文件依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.activemq</groupId>
<artifactId>activemq-core</artifactId>
<version>5.7.0</version>
</dependency>
</dependencies>
生产者
package com.itmayi.producer;
import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory;
import javax.jms.*;
/*
生产者 使用点对点通讯生产者模式
*/
public class Producer {
private static final String USERNAME="admin";
private static final String PASSWORD="admin";
private static final String BROKER_URL="tcp://127.0.0.1:61616";
private static final String QUQUENAME="myQueue";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
public static void start() throws JMSException {
//获取ActiveMQ工厂
ActiveMQConnectionFactory factory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME,PASSWORD,BROKER_URL);
Connection connection = factory.createConnection();
//启动连接
connection.start();
//JMS设置消息可靠性 false不带事务
//Session session = connection.createSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);//自动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
Queue queue = session.createQueue(QUQUENAME);
//创建一个生产者
MessageProducer producer = session.createProducer(queue);
//设置存放消息队列内容
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
TextMessage textMessage=session.createTextMessage("hello world this is mq one i="+i);
producer.send(textMessage);
//session.commit();
}
System.out.println("消息队列存放内容成功.....");
session.close();
connection.close();
}
}
消费者
package com.itmayi.consumer;
import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory;
import javax.jms.*;
public class Consumer {
private static final String USERNAME="admin";
private static final String PASSWORD="admin";
private static final String BROKER_URL="tcp://127.0.0.1:61616";
private static final String QUQUENAME="myQueue";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
public static void start() throws JMSException {
//获取ActiveMQ工厂
ActiveMQConnectionFactory factory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME,PASSWORD,BROKER_URL);
Connection connection = factory.createConnection();
//启动连接
connection.start();
//JMS设置消息可靠性
//Session session = connection.createSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);//自动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);//手动签收
Queue queue = session.createQueue(QUQUENAME);
//创建一个消费者
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
//等待消息
while(true){
TextMessage message = (TextMessage) consumer.receive();
if(message!=null){
System.out.println("我是消费者,内容:"+message.getText());
//session.commit();
//手动应答
message.acknowledge();
}else{
break;
}
}
session.close();
connection.close();
}
}
4.3 JMS消息可靠机制
ActiveMQ消息签收机制
:
客戶端成功接收一条消息的标志是一条消息被签收,成功应答。
消息的签收情形分两种:
- 带事务的session
如果session带有事务,并且事务成功提交,则消息被自动签收。
如果事务回滚,则消息会被再次传送。
- 不带事务的session
不带事务的session的签收方式,取决于session的配置。
Activemq支持一下三種模式:
Session.AUTO_ACKNOWLEDGE 消息自动签收
Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE 客戶端调用acknowledge方法手动签收
textMessage.acknowledge();//手动签收
Session.DUPS_OK_ACKNOWLEDGE 不是必须签收,消息可能会重复发送。
在第二次重新传送消息的时候,消息只有在被确认之后,才认为已经被成功地消费了。
消息的成功消费通常包含三个阶段:客户接收消息、客户处理消息和消息被确认。
在事务性会话中,当一个事务被提交的时候,确认自动发生。在非事务性会话中,
消息何时被确认取决于创建会话时的应答模式(acknowledgement mode)。
该参数有以下三个可选值:
Number Of Consumers 消费者 这个是消费者端的消费者数量
Number Of Pending Messages 等待消费的消息 这个是当前未出队列的数量。
可以理解为总接收数-总出队列数
Messages Enqueued 进入队列的消息 进入队列的总数量,包括出队列的。
这个数量只增不减
Messages Dequeued 出了队列的消息 可以理解为是消费这消费掉的数量
4.4 发布订阅
生产者:
public class TOPSend {
private static String BROKERURL = "tcp://127.0.0.1:61616";
private static String TOPIC = "my-topic";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static public void start() throws JMSException {
System.out.println("生产者已经启动....");
// 创建ActiveMQConnectionFactory 会话工厂
ActiveMQConnectionFactory activeMQConnectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(
ActiveMQConnection.DEFAULT_USER, ActiveMQConnection.DEFAULT_PASSWORD, BROKERURL);
Connection connection = activeMQConnectionFactory.createConnection();
// 启动JMS 连接
connection.start();
Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
MessageProducer producer = session.createProducer(null);
producer.setDeliveryMode(DeliveryMode.PERSISTENT);
send(producer, session);
System.out.println("发送成功!");
connection.close();
}
static public void send(MessageProducer producer, Session session) throws JMSException {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("我是消息" + i);
TextMessage textMessage = session.createTextMessage("我是消息" + i);
Destination destination = session.createTopic(TOPIC);
producer.send(destination, textMessage);
}
}
}
消费者:
public class TopReceiver {
private static String BROKERURL = "tcp://127.0.0.1:61616";
private static String TOPIC = "my-topic";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static public void start() throws JMSException {
System.out.println("消费点启动...");
// 创建ActiveMQConnectionFactory 会话工厂
ActiveMQConnectionFactory activeMQConnectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(
ActiveMQConnection.DEFAULT_USER, ActiveMQConnection.DEFAULT_PASSWORD, BROKERURL);
Connection connection = activeMQConnectionFactory.createConnection();
// 启动JMS 连接
connection.start();
// 不开消息启事物,消息主要发送消费者,则表示消息已经签收
Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
// 创建一个队列
Topic topic = session.createTopic(TOPIC);
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(topic);
// consumer.setMessageListener(new MsgListener());
while (true) {
TextMessage textMessage = (TextMessage) consumer.receive();
if (textMessage != null) {
System.out.println("接受到消息:" + textMessage.getText());
// textMessage.acknowledge();// 手动签收
// session.commit();
} else {
break;
}
}
connection.close();
}
4.5 SpringBoot整合ActiveMQ
生产者:
4.5.1 引入 maven依赖
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.7.7</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.itmayi</groupId>
<artifactId>itmayi-producer</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>itmayi-producer</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- spring boot web支持:mvc,aop... -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-activemq</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.58</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
4.5.2 引入 YML配置
spring:
activemq:
broker-url: tcp://127.0.0.1:61616
user: admin
password: admin
queue: itmayi
server:
port: 8081
4.5.3 创建QueueConfig
package com.itmayi.config;
import org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.jms.Queue;
//创建一个队列
@Configuration
public class QueueConfig {
@Value("${queue}")
private String ququeName;
@Bean
public Queue queue(){
return new ActiveMQQueue(ququeName);
}
}
4.5.4 创建Producer
package com.itmayi;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.itmayi.entity.UserEntity;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jms.core.JmsMessagingTemplate;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.jms.Queue;
import java.util.UUID;
@Component
@EnableScheduling
public class Producer {
@Autowired
private JmsMessagingTemplate template;
private int age=18;
@Autowired
private Queue queue;
@Scheduled(fixedDelay = 5000)//每隔5秒钟存数据
public void send(){
age++;
UserEntity userEntity = new UserEntity(System.currentTimeMillis(), UUID.randomUUID().toString(), age);
String jsonString = new JSONObject().toJSONString(userEntity);
System.out.println("json==="+jsonString);
template.convertAndSend(queue,jsonString);
}
}
4.5.5 启动
@SpringBootApplication
public class App {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(App.class, args);
}
}
消费者:
只有以下类不一样:
package com.itmayi.consumer;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.itmayi.entity.UserEntity;
import org.springframework.jms.annotation.JmsListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class Consumer {
@JmsListener(destination = "${queue}")
public void consumer(String msg){
System.out.println(msg);
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
UserEntity userEntity = jsonObject.parseObject(msg,UserEntity.class);
System.out.println("接收对象:"+userEntity.toString());
}
}