J2EE 非同步訊息機制（上）：JMS 核心架構與用戶端開發

前言

在分散式企業級應用程式中，非同步訊息機制用於有效協調各部分工作。J2EE 提供 JMS 與訊息驅動 Bean (Message-Driven Bean)，實作應用程式各元件間非同步訊息傳遞。

一、什麼是訊息系統？

訊息系統允許分離、未耦合的應用程式間可靠地非同步通訊。企業應用需要非同步、非阻塞訊息傳遞。例如客戶端發送請求給伺服器後，不在乎是否馬上得到回應，無需等待伺服器處理，提交請求確保到達伺服器端後即可處理其他任務，極具效率。

訊息系統提供許多分散式物件運算模型沒有的優點：鼓勵生產者與消費者間「鬆耦合」，擁有高度交易處理能力。對消費者而言，不在乎誰產生訊息、生產者是否仍在網路上、訊息何時產生，允許建立動態、可靠、彈性的系統，整個子系統可修改而不影響其他部分。其他優點包括：高度可擴展性、易與其他系統整合、高度可靠性。因可靠性與可擴展性，廣泛用於工作流、網路管理、通訊服務、供應鏈管理等。Java 技術中透過 JMS 實作非同步訊息處理能力。JMS 最初設計為給傳統訊息導向中介軟體提供標準 Java 介面，現已有許多支援 JMS 的純 Java 產品。

訊息系統類型

1. 發布/訂閱：支援事件驅動模型，生產者發布事件，消費者訂閱感興趣事件並使用。生產者將訊息與特定主題連結，訊息系統依消費者註冊興趣傳遞訊息。
2. 點對點：訊息分發給單一消費者，維持「進入」訊息佇列。應用程式發送訊息到特定佇列，客戶端從佇列取得訊息。

二、JMS 簡介

JMS 目標：提供訊息系統客戶固定介面，與底層訊息提供者無關。客戶端應用程式可在不同機器、作業系統移植，並在不同訊息系統產品間轉移。JMS 客戶端建立於 Java 技術上，可使用 JDBC、JavaBeans、JNDI、JTA、J2SE/J2EE API 實作企業級應用服務程式。

1. JMS 物件模型

圖 1 顯示 JMS 物件，用於提供 JMS 客戶端與服務提供者連線的物件。

• ConnectionFactory：客戶端用來建立 Connection 的管理物件，建立時涉及授權與通訊建立，屬較大型物件。
• Destination：封裝訊息目的地與服務提供者相關的位址、配置資訊。
• Session：JMS 實體，支援交易處理與非同步訊息消費。封裝交易複雜性，提供單執行緒程式模式下的並行優點。Session、MessageProducer、MessageConsumer 不支援並行；ConnectionFactory、Destination、Connection 支援並行。
• MessageProducer/MessageConsumer：由 Session 建立，用於發送/接收訊息。為確保訊息傳遞，JMS 服務提供者處理的訊息皆為 PERSISTENT 模式，使提供者出問題後訊息仍能保存。

2. JMS 應用程式開發

JMS 中的訊息

訊息由三部分組成：

• MESSAGE HEADER：識別訊息，如判斷給定訊息是否為「訂閱者」。
• PROPERTIES：應用程式相關、提供者相關、可選資訊。
• BODY：訊息內容，支援多種格式：TextMessage（String 簡單封裝）、ObjectMessage（任意物件封裝，需支援序列化）等。

TextMessage

String 物件封裝，僅傳遞文字物件時很有用。假設許多訊息系統建立在 XML 上，TextMessage 可成為包裝容器。建立範例：

TextMessage message = session.createTextMessage();
message.setText("Hello, world!");

ObjectMessage

Java 物件封裝訊息。任何可序列化 Java 物件皆可用。若需在一個訊息封裝多個物件，可用 Collection 包含多個序列化物件。建立範例：

ObjectMessage message = session.createObjectMessage();
message.setObject(myObject);

建立 JMS 客戶端程式

典型 JMS 客戶端基本步驟：

1. 建立到訊息系統提供者的連線
2. 建立 Session，用於接收/發送訊息
3. 建立 MessageProducer 與 MessageConsumer
4. 完成上述步驟後，生產者建立並發布訊息到主題，消費者接收相關主題訊息

1. 建立 Connection

InitialContext jndiContext = new InitialContext();
TopicConnectionFactory topicConnectionFactory = (TopicConnectionFactory) jndiContext.lookup("TopicConnectionFactory");
Topic topic = (Topic) jndiContext.lookup(topicName);
TopicConnection topicConnection = topicConnectionFactory.createTopicConnection();

2. 建立 Session

TopicSession topicSession = topicConnection.createTopicSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);

兩個參數控制交易與訊息確認。

3. 定位 Topic

Topic weatherTopic = messaging.lookup("WeatherReport");

4. 啟動 Connection

topicConnection.start();

初始化步驟後訊息流禁止，防止初始化時不可預期行為。初始化結束必須啟動連線。

5. 建立訊息生產者

TopicPublisher publisher = session.createPublisher(weatherTopic);
TextMessage message = session.createTextMessage();
message.setText("ssss");
publisher.publish(message);

訊息消費者程式碼

topicConnection = topicConnectionFactory.createTopicConnection();
topicSession = topicConnection.createTopicSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
topicSubscriber = topicSession.createSubscriber(topic);
topicListener = new MsgListener();
topicSubscriber.setMessageListener(topicListener);
topicConnection.start();