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Spring Boot 中的使用Spring Boot 中的使用

JMS即Java消息服务(Java Message Service)应用程序接口,是一个Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信。Java消息服务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。

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当前环境

  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。

基本概念

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

MQ 的连接

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:

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

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;

}

消息发送

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:

  1. 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。
  2. 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

消息接收

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;

}

场景

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):

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

点对点模式(单消费者)

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:

  1. 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。
  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。

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用代码实现(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:

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

ActiveMQ 控制台信息:

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

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。

点对点模式(多消费者)

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。

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

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:

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

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。

发布订阅模式

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:

  1. 每个消息可以有多个消费者。
  2. 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。
  3. 为了消费消息,订阅者必须保持运行的状态。

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用代码实现 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:

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

ActiveMQ 控制台信息:

Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用Java消息服务 在 Spring Boot 中的使用

总结

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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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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