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一篇帶給你ActiveMQ詳細(xì)入門教程

[[428863]]

一、什么是消息中間件

兩個系統(tǒng)或兩個客戶端之間進(jìn)行消息傳送,利用高效可靠的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流,并基于數(shù)據(jù)通信來進(jìn)行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊模型,它可以在分布式環(huán)境下擴(kuò)展進(jìn)程間的通信。

創(chuàng)新互聯(lián)公司2013年開創(chuàng)至今,是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司,擁有項(xiàng)目成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站制作網(wǎng)站策劃,項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個夢想脫穎而出為使命,1280元紅古做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為紅古各地企業(yè)和個人服務(wù),聯(lián)系電話:18982081108

消息中間件,總結(jié)起來作用有三個:異步化提升性能、降低耦合度、流量削峰。

系統(tǒng)A發(fā)送消息給中間件后,自己的工作已經(jīng)完成了,不用再去管系統(tǒng)B什么時候完成操作。而系統(tǒng)B拉去消息后,執(zhí)行自己的操作也不用告訴系統(tǒng)A執(zhí)行結(jié)果,所以整個的通信過程是異步調(diào)用的。

二、消息中間件的應(yīng)用場景

2.1 異步通信

有些業(yè)務(wù)不想也不需要立即處理消息。消息隊列提供了異步處理機(jī)制,允許用戶把一個消息放入隊列,但并不立即處理它。想向隊列中放入多少消息就放多少,然后在需要的時候再去處理它們。

2.2 緩沖

在任何重要的系統(tǒng)中,都會有需要不同的處理時間的元素。消息隊列通過一個緩沖層來幫助任務(wù)最高效率的執(zhí)行,該緩沖有助于控制和優(yōu)化數(shù)據(jù)流經(jīng)過系統(tǒng)的速度。以調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)時間。

2.3 解耦

降低工程間的強(qiáng)依賴程度,針對異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行適配。在項(xiàng)目啟動之初來預(yù)測將來項(xiàng)目會碰到什么需求,是極其困難的。通過消息系統(tǒng)在處理過程中間插入了一個隱含的、基于數(shù)據(jù)的接口層,兩邊的處理過程都要實(shí)現(xiàn)這一接口,當(dāng)應(yīng)用發(fā)生變化時,可以獨(dú)立的擴(kuò)展或修改兩邊的處理過程,只要確保它們遵守同樣的接口約束。

2.4 冗余

有些情況下,處理數(shù)據(jù)的過程會失敗。除非數(shù)據(jù)被持久化,否則將造成丟失。消息隊列把數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化直到它們已經(jīng)被完全處理,通過這一方式規(guī)避了數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險。許多消息隊列所采用的”插入-獲取-刪除”范式中,在把一個消息從隊列中刪除之前,需要你的處理系統(tǒng)明確的指出該消息已經(jīng)被處理完畢,從而確保你的數(shù)據(jù)被安全的保存直到你使用完畢。

2.5 擴(kuò)展性

因?yàn)橄㈥犃薪怦盍四愕奶幚磉^程,所以增大消息入隊和處理的頻率是很容易的,只要另外增加處理過程即可。不需要改變代碼、不需要調(diào)節(jié)參數(shù)。便于分布式擴(kuò)容。

2.6 可恢復(fù)性

系統(tǒng)的一部分組件失效時,不會影響到整個系統(tǒng)。消息隊列降低了進(jìn)程間的耦合度,所以即使一個處理消息的進(jìn)程掛掉,加入隊列中的消息仍然可以在系統(tǒng)恢復(fù)后被處理。

2.7 順序保證

在大多使用場景下,數(shù)據(jù)處理的順序都很重要。大部分消息隊列本來就是排序的,并且能保證數(shù)據(jù)會按照特定的順序來處理。

2.8 過載保護(hù)

在訪問量劇增的情況下,應(yīng)用仍然需要繼續(xù)發(fā)揮作用,但是這樣的突發(fā)流量無法提取預(yù)知;如果以為了能處理這類瞬間峰值訪問為標(biāo)準(zhǔn)來投入資源隨時待命無疑是巨大的浪費(fèi)。使用消息隊列能夠使關(guān)鍵組件頂住突發(fā)的訪問壓力,而不會因?yàn)橥话l(fā)的超負(fù)荷的請求而完全崩潰。

2.9 數(shù)據(jù)流處理

分布式系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)流,如:業(yè)務(wù)日志、監(jiān)控數(shù)據(jù)、用戶行為等,針對這些數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時或批量采集匯總,然后進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的必備技術(shù),通過消息隊列完成此類數(shù)據(jù)收集是最好的選擇。

三、常用消息隊列(ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)比較

四、消息中間件的角色

  • Queue: 隊列存儲,常用與點(diǎn)對點(diǎn)消息模型 ,默認(rèn)只能由唯一的一個消費(fèi)者處理。一旦處理消息刪除。
  • Topic: 主題存儲,用于訂閱/發(fā)布消息模型,主題中的消息,會發(fā)送給所有的消費(fèi)者同時處理。只有在消息可以重復(fù)處 理的業(yè)務(wù)場景中可使用, Queue/Topic都是Destination的子接口ConnectionFactory: 連接工廠,客戶用來創(chuàng)建連接的對象,例如ActiveMQ提供的ActiveMQConnectionFactory
  • Connection: JMS Connection封裝了客戶與JMS提供者之間的一個虛擬的連接。
  • Destination: 消息的目的地,目的地是客戶用來指定它生產(chǎn)的消息的目標(biāo)和它消費(fèi)的消息的來源的對象。JMS1.0.2規(guī)范中定義了兩種消息傳遞域:點(diǎn)對點(diǎn)(PTP)消息傳遞域和發(fā)布/訂閱消息傳遞域。

點(diǎn)對點(diǎn)消息傳遞域的特點(diǎn)如下:

每個消息只能有一個消費(fèi)者。

消息的生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間沒有時間上的相關(guān)性。無論消費(fèi)者在生產(chǎn)者發(fā)送消息的時候是否處于運(yùn)行狀態(tài),它都可以提取消息。發(fā)布/訂閱消息傳遞域的特點(diǎn)如下:

每個消息可以有多個消費(fèi)者。

生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間有時間上的相關(guān)性。

訂閱一個主題的消費(fèi)者只能消費(fèi)自它訂閱之后發(fā)布的消息。JMS規(guī)范允許客戶創(chuàng)建持久訂閱,這在一定程度上放松了時間上的相關(guān)性要求 。持久訂閱允許消費(fèi)者消費(fèi)它在未處于激活狀態(tài)時發(fā)送的消息。在點(diǎn)對點(diǎn)消息傳遞域中,目的地被成為隊列(queue);在發(fā)布/訂閱消息傳遞域中,目的地被成為主題(topic)。

五、JMS的消息格式

JMS消息由以下三部分組成的:

消息頭:

每個消息頭字段都有相應(yīng)的getter和setter方法。

消息屬性:

如果需要除消息頭字段以外的值,那么可以使用消息屬性。

消息體:

JMS定義的消息類型有TextMessage、MapMessage、BytesMessage、StreamMessage和ObjectMessage。

消息類型:

六、消息可靠性機(jī)制

只有在被確認(rèn)之后,才認(rèn)為已經(jīng)被成功地消費(fèi)了,消息的成功消費(fèi)通常包含三個階段 :客戶接收消息、客戶處理消息和消息被確認(rèn)。在事務(wù)性會話中,當(dāng)一個事務(wù)被提交的時候,確認(rèn)自動發(fā)生。在非事務(wù)性會話中,消息何時被確認(rèn)取決于創(chuàng)建會話時的應(yīng)答模式(acknowledgement mode)。該參數(shù)有以下三個可選值:

  • Session.AUTO_ACKNOWLEDGE:當(dāng)客戶成功的從receive方法返回的時候,或者從MessageListener.onMessage方法成功返回的時候,會話自動確認(rèn)客戶收到的消息。
  • Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE:客戶通過消息的acknowledge方法確認(rèn)消息。需要注意的是,在這種模式中,確認(rèn)是在會話層上進(jìn)行:確認(rèn)一個被消費(fèi)的消息將自動確認(rèn)所有已被會話消費(fèi)的消息。例如,如果一個消息消費(fèi)者消費(fèi)了10個消息,然后確認(rèn)第5個消息,那么所有10個消息都被確認(rèn)。
  • Session.DUPS_ACKNOWLEDGE:該選擇只是會話遲鈍的確認(rèn)消息的提交。如果JMS Provider失敗,那么可能會導(dǎo)致一些重復(fù)的消息。如果是重復(fù)的消息,那么JMS Provider必須把消息頭的JMSRedelivered字段設(shè)置為true。

6.1 優(yōu)先級

可以使用消息優(yōu)先級來指示JMS Provider首先提交緊急的消息。優(yōu)先級分10個級別,從0(最低)到9(最高)。如果不指定優(yōu)先級,默認(rèn)級別是4。需要注意的是,JMS Provider并不一定保證按照優(yōu)先級的順序提交消息。

6.2 消息過期

可以設(shè)置消息在一定時間后過期,默認(rèn)是永不過期。

6.3 臨時目的地

可以通過會話上的createTemporaryQueue方法和createTemporaryTopic方法來創(chuàng)建臨時目的地。它們的存在時間只限于創(chuàng)建它們的連接所保持的時間。只有創(chuàng)建該臨時目的地的連接上的消息消費(fèi)者才能夠從臨時目的地中提取消息。

七、什么是ActiveMQ

ActiveMQ是一種開源的基于JMS(Java Message Servie)規(guī)范的一種消息中間件的實(shí)現(xiàn),ActiveMQ的設(shè)計目標(biāo)是提供標(biāo)準(zhǔn)的,面向消息的,能夠跨越多語言和多系統(tǒng)的應(yīng)用集成消息通信中間件。

官網(wǎng)地址:http://activemq.apache.org/

7.1 存儲方式

1. KahaDB存儲: KahaDB是默認(rèn)的持久化策略,所有消息順序添加到一個日志文件中,同時另外有一個索引文件記錄指向這些日志的存儲地址,還有一個事務(wù)日志用于消息回復(fù)操作。是一個專門針對消息持久化的解決方案,它對典型的消息使用模式進(jìn)行了優(yōu)化

特性:

  • 日志形式存儲消息;
  • 消息索引以 B-Tree 結(jié)構(gòu)存儲,可以快速更新;
  • 完全支持 JMS 事務(wù);
  • 支持多種恢復(fù)機(jī)制kahadb 可以限制每個數(shù)據(jù)文件的大小。不代表總計數(shù)據(jù)容量。

2. AMQ 方式: 只適用于 5.3 版本之前。AMQ 也是一個文件型數(shù)據(jù)庫,消息信息最終是存儲在文件中。內(nèi)存中也會有緩存數(shù)據(jù)。

3. JDBC存儲 : 使用JDBC持久化方式,數(shù)據(jù)庫默認(rèn)會創(chuàng)建3個表,每個表的作用如下:

activemqmsgs:queue和topic的消息都存在這個表中activemqacks:存儲持久訂閱的信息和最后一個持久訂閱接收的消息IDactivemq_lock:跟kahadb的lock文件類似,確保數(shù)據(jù)庫在某一時刻只有一個broker在訪問

4. LevelDB存儲 : LevelDB持久化性能高于KahaDB,但是在ActiveMQ官網(wǎng)對LevelDB的表述:LevelDB官方建議使用以及不再支持,推薦使用的是KahaDB

5.Memory 消息存儲: 顧名思義,基于內(nèi)存的消息存儲,就是消息存儲在內(nèi)存中。persistent=”false”,表示不設(shè)置持 久化存儲,直接存儲到內(nèi)存中,在broker標(biāo)簽處設(shè)置。

7.2 協(xié)議

協(xié)議官網(wǎng)API:http://activemq.apache.org/configuring-version-5-transports.html

Transmission Control Protocol (TCP):

  1. 這是默認(rèn)的Broker配置,TCP的Client監(jiān)聽端口是61616。
  2. 在網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)前,必須要序列化數(shù)據(jù),消息是通過一個叫wire protocol的來序列化成字節(jié)流。默認(rèn)情況下,ActiveMQ把wire protocol叫做OpenWire,它的目的是促使網(wǎng)絡(luò)上的效率和數(shù)據(jù)快速交互。
  3. TCP連接的URI形式:tcp://hostname:port?key=value&key=value
  4. TCP傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn):>(1)TCP協(xié)議傳輸可靠性高,穩(wěn)定性強(qiáng) (2)高效性:字節(jié)流方式傳遞,效率很高 (3)有效性、可用性:應(yīng)用廣泛,支持任何平臺

New I/O API Protocol(NIO)

1.NIO協(xié)議和TCP協(xié)議類似,但NIO更側(cè)重于底層的訪問操作。它允許開發(fā)人員對同一資源可有更多的client調(diào)用和服務(wù)端有更多的負(fù)載。

2.適合使用NIO協(xié)議的場景:

(1)可能有大量的Client去鏈接到Broker上一般情況下,大量的Client去鏈接Broker是被操作系統(tǒng)的線程數(shù)所限制的。因此,NIO的實(shí)現(xiàn)比TCP需要更少的線程去運(yùn)行,所以建議使用NIO協(xié)議(2)可能對于Broker有一個很遲鈍的網(wǎng)絡(luò)傳輸NIO比TCP提供更好的性能

3.NIO連接的URI形式:nio://hostname:port?key=value

4.Transport Connector配置示例:

 
 
 
 
  1.  
  2.   
  3.     name="tcp
  4.     uri="tcp://localhost:61616?trace=true" /> 
  5.   
  6.     name="nio
  7.     uri="nio://localhost:61618?trace=true" /> 
  8.  

User Datagram Protocol(UDP)

1.UDP和TCP的區(qū)別

(1)TCP是一個原始流的傳遞協(xié)議,意味著數(shù)據(jù)包是有保證的,換句話說,數(shù)據(jù)包是不會被復(fù)制和丟失的。UDP,另一方面,它是不會保證數(shù)據(jù)包的傳遞的

( 2)TCP也是一個穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)包傳遞協(xié)議,意味著數(shù)據(jù)在傳遞的過程中不會被丟 失。這樣確保了在發(fā)送和接收之間能夠可靠的傳遞。相反,UDP僅僅是一個鏈接協(xié)議,所以它沒有可靠性之說

2.從上面可以得出:TCP是被用在穩(wěn)定可靠的場景中使用的;UDP通常用在快速數(shù)據(jù)傳遞和不怕數(shù)據(jù)丟失的場景中,還有ActiveMQ通過防火墻時,只能用UDP

3.UDP連接的URI形式:udp://hostname:port?key=value

4.Transport Connector配置示例:

 
 
 
 
  1.  
  2.     
  3.         name="udp
  4.         uri="udp://localhost:61618?trace=true" /> 
  5.  

Secure Sockets Layer Protocol (SSL)

1.連接的URI形式:ssl://hostname:port?key=value

2.Transport Connector配置示例:

 
 
 
 
  1.  
  2.     "ssl" uri="ssl://localhost:61617?trace=true"/> 
  3.  

八、案例(Hello World)

這里以windows為案例演示

下載地址:http://activemq.apache.org/components/classic/download/

8.1 安裝啟動

解壓后直接執(zhí)行 bin/win64/activemq.bat

8.2 web控制臺

http://localhost:8161/賬號密碼:admin/admin

8.3 web控制臺

修改 ActiveMQ 配置文件 activemq/conf/jetty.xml

jettyport節(jié)點(diǎn): 配置文件修改完畢,保存并重新啟動 ActiveMQ 服務(wù)

 
 
 
 
  1. "jettyPort" class="org.apache.activemq.web.WebConsolePort" init-method="start"> 
  2.              
  3.        "host" value="127.0.0.1"/> 
  4.        "port" value="8161"/> 
  5.     

8.4 開發(fā)

1. jar引入:

 
 
 
 
  1.  
  2.     org.springframework.boot 
  3.     spring-boot-starter-activemq 
  4.  

2. Sender :

 
 
 
 
  1. import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory; 
  2. import javax.jms.*; 
  3.  
  4. /** 
  5.  * @program: activemq_01 
  6.  * @ClassName Sender 
  7.  * @description: 消息發(fā)送 
  8.  * @author: muxiaonong 
  9.  * @create: 2020-10-02 13:01 
  10.  * @Version 1.0 
  11.  **/ 
  12. public class Sender { 
  13.  
  14.     public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  15.         // 1. 獲取連接工廠 
  16.         ActiveMQConnectionFactory factory = new ActiveMQConnectionFactory( 
  17.                 ActiveMQConnectionFactory.DEFAULT_USER, 
  18.                 ActiveMQConnectionFactory.DEFAULT_PASSWORD, 
  19.                 "tcp://localhost:61616
  20.         ); 
  21.  
  22.         // 2. 獲取一個向activeMq的連接 
  23.         Connection connection = factory.createConnection(); 
  24.         // 3. 獲取session 
  25.         Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); 
  26.  
  27.         // 4.找目的地,獲取destination,消費(fèi)端,也會從這個目的地取消息 
  28.         Queue queue = session.createQueue("user"); 
  29.  
  30.         // 5.1 消息創(chuàng)建者 
  31.         MessageProducer producer = session.createProducer(queue); 
  32.  
  33.         // consumer --> 消費(fèi)者 
  34.         // producer --> 創(chuàng)建者 
  35.         // 5.2. 創(chuàng)建消息 
  36.         for (int i = 0; i < 100; i++) { 
  37.             TextMessage textMessage = session.createTextMessage("hi:"+i); 
  38.             // 5.3 向目的地寫入消息 
  39.             producer.send(textMessage); 
  40.             Thread.sleep(1000); 
  41.         } 
  42.  
  43.         // 6.關(guān)閉連接 
  44.         connection.close(); 
  45.  
  46.         System.out.println("結(jié)束。"); 
  47.  
  48.     } 

3. Receiver :

 
 
 
 
  1. import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory; 
  2.  
  3. import javax.jms.*; 
  4.  
  5.  
  6. /** 
  7.  * @program: activemq_01 
  8.  * @ClassName Receiver 
  9.  * @description: 消息接收 
  10.  * @author: muxiaonong 
  11.  * @create: 2020-10-02 13:01 
  12.  * @Version 1.0 
  13.  **/ 
  14. public class Receiver { 
  15.  
  16.     public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  17.         // 1. 獲取連接工廠 
  18.         ActiveMQConnectionFactory factory = new ActiveMQConnectionFactory( 
  19.                 ActiveMQConnectionFactory.DEFAULT_USER, 
  20.                 ActiveMQConnectionFactory.DEFAULT_PASSWORD, 
  21.                 "tcp://localhost:61616
  22.         ); 
  23.  
  24.         // 2. 獲取一個向activeMq的連接 
  25.         Connection connection = factory.createConnection(); 
  26.         connection.start(); 
  27.  
  28.         // 3. 獲取session 
  29.         Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); 
  30.  
  31.         // 4.找目的地,獲取destination,消費(fèi)端,也會從這個目的地取消息 
  32.         Destination queue = session.createQueue("user"); 
  33.  
  34.         // 5 獲取消息 
  35.         MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue); 
  36.  
  37.         while(true){ 
  38.             TextMessage message = (TextMessage)consumer.receive(); 
  39.             System.out.println("message:"+message.getText()); 
  40.         } 
  41.  
  42.     } 

測試結(jié)果:

 
 
 
 
  1. message:hi:38 
  2. message:hi:39 
  3. message:hi:40 
  4. message:hi:41 
  5. message:hi:42 
  6. message:hi:43 
  7. message:hi:44 
  8. message:hi:45 

web后臺顯示有一個消費(fèi)者處于連接狀態(tài),且已消費(fèi)了68個message,而該條隊列已沒有message待消費(fèi)了。

九、總結(jié)

今天的MQ入門教程系列就這里了,感興趣的小伙伴可以試試,MQ作為一個消息中間件,不管是面試還是工作中都會經(jīng)常用到,所以是很有必要去了解和學(xué)習(xí)的一個技術(shù)點(diǎn),今天的分享就到這里了,謝謝各位小伙伴的觀看,我們下篇文章見,大家加油!

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「牧小農(nóng)」


新聞名稱:一篇帶給你ActiveMQ詳細(xì)入門教程
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