- Mac OS 10.11.x
- docker 1.12.1
- JDK 1.8
- SpringBoot 1.5
基于之前一篇“一个故事告诉你什么是消息队列”,了解了消息队列的使用场景以及相关的特性。本文主要讲述消息服务在 JAVA 中的使用。
市面上的有关消息队列的技术选型非常多,如果我们的代码框架要支持不同的消息实现,在保证框架具有较高扩展性的前提下,我们势必要进行一定的封装。
在 JAVA 中,大可不必如此。因为 JAVA 已经制定了一套标准的 JMS 规范。该规范定义了一套通用的接口和相关语义,提供了诸如持久、验证和事务的消息服务,其最主要的目的是允许Java应用程序访问现有的消息中间件。就和 JDBC 一样。
在介绍具体的使用之前,先简单介绍一下 JMS 的一些基本知识。这里我打算分为 3 部分来介绍,即 消息队列(MQ)的连接、消息发送与消息接收。
这里我们的技术选型是 SpringBoot、JMS、ActiveMQ
为了更好的理解 JMS,这里没有使用 SpringBoot 零配置来搭建项目
使用 MQ 的第一步一定是先连接 MQ。因为这里使用的是 JMS 规范,对于任何遵守 JMS 规范的 MQ 来说,都会实现相应的ConnectionFactory接口,因此我们只需要创建一个ConnectionFactory工厂类,由它来实现 MQ 的连接,以及封装一系列特性的 MQ 参数。
例子:这里我们以 ActiveMQ 为例,
maven 依赖:
<parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>1.5.3.RELEASE</version> </parent> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-activemq</artifactId> </dependency> </dependencies>
创建 ActiveMQ 连接工厂:
@Bean public ConnectionFactory connectionFactory(){ ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(); connectionFactory.setBrokerURL(ActiveMQ_URL); connectionFactory.setUserName(ActiveMQ_USER); connectionFactory.setPassword(ActiveMQ_PASSWORD); return connectionFactory; }
关于消息的发送,是通过 JMS 核心包中的JmsTemplate类来实现的,它简化了 JMS 的使用,因为在发送或同步接收消息时它帮我们处理了资源的创建和释放。从它的作用也不难推测出,它需要引用我们上面创建的连接工厂,具体代码如下:
@Bean public JmsTemplate jmsQueueTemplate(){ return new JmsTemplate(connectionFactory()); }
JmsTemplate创建完成后,我们就可以调用它的方法来发送消息了。这里有两个概念需要注意:
- 消息会发送到哪里?-> 即需要指定发送队列的目的地(Destination),是可以在 JNDI 中进行存储和提取的 JMS 管理对象。
- 发送的消息体具体是什么?-> 实现了javax.jms.Message的对象,类似于 JAVA RMI 的 Remote 对象。
代码示例:
@Autowired private JmsTemplate jmsQueueTemplate; /** * 发送原始消息 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"); } }); }
优化:当然,我们不用每次都通过MessageCreator匿名类的方式来创建Message对象,JmsTemplate类中提供了对象实体自动转换为Message对象的方法,convertAndSend(String destinationName, final Object message)。
优化代码示例:
/** * 发送消息自动转换成原始消息 */ public void convertAndSend(){ jmsQueueTemplate.convertAndSend("queue1", "我是自动转换的消息"); }
注:关于消息转换,还可以通过实现MessageConverter接口来自定义转换内容
讲完了消息发送,我们最后来说说消息是如何接收的。消息既然是以Message对象的形式发送到指定的目的地,那么消息的接收势必会去指定的目的地上去接收消息。这里采用的是监听者的方式来监听指定地点的消息,采用注解@JmsListener来设置监听方法。
代码示例:
@Component public class Listener1 { @JmsListener(destination = "queue1") public void receive(String msg){ System.out.println("监听到的消息内容为: " + msg); } }
有了监听的目标和方法后,监听器还得和 MQ 关联起来,这样才能运作起来。这里的监听器可能不止一个,如果每个都要和 MQ 建立连接,肯定不太合适。所以需要一个监听容器工厂的概念,即接口JmsListenerContainerFactory,它会引用上面创建好的与 MQ 的连接工厂,由它来负责接收消息以及将消息分发给指定的监听器。当然也包括事务管理、资源获取与释放和异常转换等。
代码示例:
@Bean public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsQueueListenerContainerFactory() { DefaultJmsListenerContainerFactory factory = new DefaultJmsListenerContainerFactory(); factory.setConnectionFactory(connectionFactory()); //设置连接数 factory.setConcurrency("3-10"); //重连间隔时间 factory.setRecoveryInterval(1000L); return factory; }
代码地址:https://github.com/jasonGeng88/springboot-jms
对 JMS 有了基本的理解后,我们就来在具体的场景中使用一下。
首先,我们需要先启动 ActiveMQ,这里我们以 Docker 容器化的方式进行启动。
启动命令:
docker run -d -p 8161:8161 -p 61616:61616 --name activemq webcenter/activemq
启动成功后,在 ActiveMQ 可视化界面查看效果(http://localhost:8161):
下面介绍消息队列中最常用的一种场景,即点对点模式。基本概念如下:
- 每个消息只能被一个消费者(Consumer)进行消费。一旦消息被消费后,就不再在消息队列中存在。
- 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。
- 接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功。
代码实现(为简化代码,部分代码沿用上面所述):
启动文件(Application.java)
@SpringBootApplication @EnableJms public class Application { ... /** * JMS 队列的模板类 * connectionFactory() 为 ActiveMQ 连接工厂 */ @Bean public JmsTemplate jmsQueueTemplate(){ return new JmsTemplate(connectionFactory()); } public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }
注解@EnableJms设置在@Configuration类上,用来声明对 JMS 注解的支持。
消息生产者(PtpProducer.java)
@Component public class PtpProducer { @Autowired private JmsTemplate jmsQueueTemplate; /** * 发送消息自动转换成原始消息 */ public void convertAndSend(){ jmsQueueTemplate.convertAndSend("ptp", "我是自动转换的消息"); } }
生产者调用类(PtpController.java)
@RestController @RequestMapping(value = "/ptp") public class PtpController { @Autowired private PtpProducer ptpProducer; @RequestMapping(value = "/convertAndSend") public Object convertAndSend(){ ptpProducer.convertAndSend(); return "success"; } }
消息监听容器工厂
@SpringBootApplication @EnableJms public class Application { ... /** * JMS 队列的监听容器工厂 */ @Bean(name = "jmsQueueListenerCF") public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsQueueListenerContainerFactory() { DefaultJmsListenerContainerFactory factory = new DefaultJmsListenerContainerFactory(); factory.setConnectionFactory(connectionFactory()); //设置连接数 factory.setConcurrency("3-10"); //重连间隔时间 factory.setRecoveryInterval(1000L); return factory; } ... }
消息监听器
@Component public class PtpListener1 { /** * 消息队列监听器 * destination 队列地址 * containerFactory 监听器容器工厂, 若存在2个以上的监听容器工厂,需进行指定 */ @JmsListener(destination = "ptp", containerFactory = "jmsQueueListenerCF") public void receive(String msg){ System.out.println("点对点模式1: " + msg); } }
演示
启动项目启动后,通过 REST 接口的方式来调用消息生产者发送消息,请求如下:
curl -XGET 127.0.0.1:8080/ptp/convertAndSend
消费者控制台信息:
ActiveMQ 控制台信息:
列表说明:
- Name:队列名称。
- Number Of Pending Messages:等待消费的消息个数。
- Number Of Consumers:当前连接的消费者数目,因为我们采用的是连接池的方式连接,初始连接数为 3,所以显示数字为 3。
- Messages Enqueued:进入队列的消息总个数,包括出队列的和待消费的,这个数量只增不减。
- Messages Dequeued:出了队列的消息,可以理解为是已经消费的消息数量。
基于上面一个消费者消费的模式,因为生产者可能会有很多,同时像某个队列发送消息,这时一个消费者可能会成为瓶颈。所以需要多个消费者来分摊消费压力(消费线程池能解决一定压力,但毕竟在单机上,做不到分布式分布,所以多消费者是有必要的),也就产生了下面的场景。
代码实现
添加新的监听器
@Component public class PtpListener2 { @JmsListener(destination = Constant.QUEUE_NAME, containerFactory = "jmsQueueListenerCF") public void receive(String msg){ System.out.println("点对点模式2: " + msg); } }
演示
这里我们发起 10 次请求,来观察消费者的消费情况:
这里因为监听容器设置了线程池的缘故,在实际消费过程中,监听器消费的顺序会有所差异。
除了点对点模式,发布订阅模式也是消息队列中常见的一种使用。试想一下,有一个即时聊天群,你在群里发送一条消息。所有在这个群里的人(即订阅了该群的人),都会收到你发送的信息。
基本概念:
- 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。
- 为了消费消息,订阅者必须保持运行的状态。
代码实现
修改 JmsTemplate 模板类,使其支持发布订阅功能
@SpringBootApplication @EnableJms public class Application { ... @Bean public JmsTemplate jmsTopicTemplate(){ JmsTemplate jmsTemplate = new JmsTemplate(connectionFactory()); jmsTemplate.setPubSubDomain(true); return jmsTemplate; } ... }
消息生产者(PubSubProducer.java)
@Component public class PtpProducer { @Autowired private JmsTemplate jmsTopicTemplate; public void convertAndSend(){ jmsTopicTemplate.convertAndSend("topic", "我是自动转换的消息"); } }
生产者调用类(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 类,使其支持发布订阅功能
@SpringBootApplication @EnableJms public class Application { ... /** * JMS 队列的监听容器工厂 */ @Bean(name = "jmsTopicListenerCF") public DefaultJmsListenerContainerFactory jmsTopicListenerContainerFactory() { DefaultJmsListenerContainerFactory factory = new DefaultJmsListenerContainerFactory(); factory.setConnectionFactory(connectionFactory()); factory.setConcurrency("1"); factory.setPubSubDomain(true); return factory; } ... }
消息监听器(这里设置2个订阅者)
@Component public class PubSubListener1 { @JmsListener(destination = "topic", containerFactory = "jmsTopicListenerCF") public void receive(String msg){ System.out.println("订阅者1 - " + msg); } } @Component public class PubSubListener2 { @JmsListener(destination = "topic", containerFactory = "jmsTopicListenerCF") public void receive(String msg){ System.out.println("订阅者2 - " + msg); } }
演示
curl -XGET 127.0.0.1:8080/pubSub/convertAndSend
消费者控制台信息:
ActiveMQ 控制台信息:
这里只是对 SpringBoot 与 JMS 集成的简单说明与使用,详细的介绍可以查看 Spring 的官方文档,我这里也有幸参与 并发编程网 发起的 Spring 5 的翻译工作,我主要翻译了 Spring 5 的 JMS 章节,其内容对于上述 JMS 的基本概念,都有详细的展开说明,有兴趣的可以看一下,当然翻译水平有限,英文好的建议看原文。
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