使用Spring JMS轻松实现异步消息传递

 

 

　　异步进程通讯是面向服务架构(SOA)一个重要的组成部分，由于企业里不少系统通讯，特别是与外部组织间的通讯，实质上都是异步的。Java消息服务(JMS)是用于编写使用异步消息传递的JEE应用程序的API。传统的使用JMS API进行消息传递的实现包括多个步骤，例如JNDI查询队列链接工厂和Queue资源，在实际发送和接收消息前建立一个JMS会话。

　　 Spring框架则简化了使用JEE组件(包括JMS)的任务。它提供的模板机制隐藏了典型的JMS实现的细节，这样开发人员能够集中精力放在处理消息的实际工做中，而不用担忧如何去建立，访问或清除JMS资源。

　　 本文将对Spring JMS API做一个概述，并经过一个运行在JBoss MQ服务器上的web例程来介绍如何使用Spring JMS API来异步处理（发送和接收）消息。我将经过传统JMS实现和Spring JMS实现二者间的比较，来展现使用Spring JMS处理消息是如何的简单和灵活。

异步消息传递和面向服务架构

　　在现实中，大多数web请求都是同步处理的。例如，当用户要登入一个网站，首先输入用户名和密码，而后服务器验证登陆合法性。若是验证成功，程序将容许该用户进入网站。这里，登陆请求在从客户端接收之后被即时处理了。信用卡验证是另外一个同步处理的例子；只有服务器证明输入的信用卡号是有效的，同时客户在账户上有足够的存款，客户才被容许继续操做。可是让咱们思考一下在顺序处理系统上的支付结算步骤。一旦系统证明该用户信用卡的信息是准确的，而且在账户上有足够的资金，就没必要等到全部的支付细节落实、转帐完成。支付结算能够异步方式进行，这样客户能够继续进行核查操做。

　　 须要比典型同步请求耗费更长时间的请求，可使用异步处理。另外一个异步处理的例子是，在本地贷款处理程序中，提交至自动承销系统（AUS）的信用请求处理过程。当借方提交贷款申请后，抵押公司会向AUS发送请求，以获取信用历史记录。因为这个请求要求获得全面而又详细的信用报告，包括借方现今和过去的账户，最近的付款和其余财务资料，服务器须要耗费较长的时间（几小时或着有时甚至是几天）来对这些请求做出响应。客户端程序（应用）要与服务器链接并耗费如此长的时间来等待结果，这是毫无心义的。所以通讯应该是异步发生的；也就是，一旦请求被提交，它就被放置在队列中，同时客户端与服务器断开链接。而后AUS服务从指定的队列中选出请求进行处理，并将处理获得的消息放置在另外一个消息队列里。最后，客户端程序从这个队列中选出处理结果，紧接着处理这个信用历史数据。

JMS

　　 若是您使用过JMS代码，您会发现它与JDBC或JCA很像。它所包含的样本代码建立或JMS资源对象回溯，使得每一次您须要写一个新类来发送和接收消息时，都具备更好的代码密集性和重复性。如下序列显示了传统JMS实现所包括的步骤：

建立JNDI初始上下文（context）。 
从JNDI上下文获取一个队列链接工厂。 
从队列链接工厂中获取一个Quene。 
建立一个Session对象。 
建立一个发送者（sender）或接收者（receiver）对象。 
使用步骤5建立的发送者或接收者对象发送或接收消息。 
处理完消息后，关闭全部JMS资源。

        您能够看到，步骤6是处理消息的惟一地方。其余步骤都只是管理与实际业务要求无关的JMS资源，可是开发人员必须编写并维护这些额外步骤的代码。

Spring JMS

　　 Spring框架提供了一个模板机制来隐藏Java APIs的细节。JEE开发人员可使用JDBCTemplate和JNDITemplate类来分别访问后台数据库和JEE资源（数据源，链接池）。JMS也不例外。Spring提供JMSTemplate类，所以开发人员不用为一个JMS实现去编写样本代码。接下来是在开发JMS应用程序时Spring所具备一些的优点。

提供JMS抽象API，简化了访问目标（队列或主题）和向指定目标发布消息时JMS的使用。 
JEE开发人员不须要关心JMS不一样版本（例如JMS 1.0.2与JMS 1.1）之间的差别。 
开发人员没必要专门处理JMS异常，由于Spring为全部JMS异常提供了一个未经检查的异常，并在JMS代码中从新抛出。

        一旦您在JMS应用程序中开始使用Spring，您将会欣赏到它在处理异步消息传递上的简便。Spring JMS框架提供多种Java类，能够轻松实现JMS应用。表1列出了这些类的一部分。

　　 表1. Spring JMS类

 

 

类名	包	功能
JmsException	org.springframework.jms	只要发生一个JMS异常，Spring框架就会抛出异常，这个类是这些所抛出的异常的基（抽象）类。
JmsTemplate, JmsTemplate102	org.springframework.jms.core	这些是辅助类，用于简化JMS的使用，处理JMS资源（如链接工厂，目标和发送者/接收者对象）的建立和释放。JmsTemplate102是JmsTemplate的子类，使用JMS1.0.2规范
MessageCreator	org.springframework.jms.core	这是JmsTemplate类使用的回叫接口，它为指定的会话建立JMS消息。
MessageConverter	org.springframework. jms.support.converter	这个接口充当一个抽象，用来在Java对象与JMS消息之间进行转换。
DestinationResolver	org.springframework. jms.support.destination	这是JmsTemplate用来解析目标名的接口。该接口的默认实现是DynamicDestinationResolver和JndiDestinationResolve

 

 

　　在接下来的部分，我将详细解释表1所列的一部分类（例如JmsTemplate，DestinationResolver和MessageConverter）。

JMSTemplate

　　JmsTemplate提供了几种辅助方法，用来执行一些基本操做。要开始使用JmsTemplate前，您须要知道JMS供应商支持哪一个JMS规范，JBoss AS 4.0.2和WebLogic 8.1服务器支持JMS 1.0.2规范。WebLogic Server 9.0包括了对JMS 1.1规范的支持。JMS 1.1统一了点对点（PTP）和发布/订阅（Pub/Sub）域的编程接口。这种改变的结果就是，开发人员能够建立一个事务会话，而后在这同一个JMS会话里，能够从一个Queue(PTP)中接收消息，同时发送另外一个消息到一个Topic(Pub/Sub)。JMS 1.1向后兼容JMS 1.0，应此根据JMS 1.0编写的代码仍能够适用于JMS 1.1。

　　 JmsTemplate提供多种发送和接收消息的方法。表2列出了这些方法的一部分。

　　 表2. JMS template方法

 

 

方法名称	功能
send	发送消息至默认或指定的目标。JmsTemplate包含send方法，它经过javax.jms.Destination或JNDI查询来指定目标。
receive	从默认或指定的目标接收消息，但只会在指定的时间后传递消息。咱们能够经过receiveTimeout属性指定超时时间。
convertAndSend	这个方法委托MessageConverter接口实例处理转换过程，而后发送消息至指定的目标。
receiveAndConvert	从默认或指定的目标接收消息。并将消息转换为Java对象。

 

　　目标能够经过JNDI上下文保存和获取。当配置Spring程序上下文（application context）时，咱们能够用JndiObjectFactoryBean类取得对JMS的引用。DestinationResolver接口是用来把目标名称解析成JMS目标，当应用程序存在大量目标时，这是很是有用的。DynamicDestinationResolver(DestinationResolver的默认实现)是用来解析动态目标的。

　　 MessageConverter接口定义了将Java对象转换为JMS消息的约定。经过这个转换器，应用程序代码能够集中于处理事务对象，而不用为对象如何表示为JMS消息这样的内部细节所困饶。SimpleMessageConverter(和SimpleMessageConverter102)是MessageConverter的默认实现。可以使用它们分别将String转换为JMS TextMessage，字节数组(byte[])转换为JMS BytesMessage，Map转换为JMS MapMessage，和Serializable对象转换为JMS ObjectMessage。您也能够编写自定义的MessageConverter实例，经过XML绑定框架（例如JAXB， Castor，Commons Digester，XMLBeans或XStream），来实现XML文档到TextMessage对象的转换。

示例程序

　　我将用一个贷款申请处理系统（命名为LoanProc）示例来演示如何在JMS应用程序中使用Spring。做为贷款申请的一部分，LoanProc经过发送贷款详情（贷款ID，借方名字，借方的SSN，贷款期限和贷款数额），从AUS系统得到信用历史详情。为了简便起见，咱们基于两个基本参数来表示信用历史详情：信用分数（又名FICO得分）和贷款数额。让咱们假设处理信用检查请求是按如下业务规则进行的：

若是贷款数额等于或低于,000，借方必须至少有一个"好"的信用（也就是，借方的FICO得分在680到699之间）。 
若是贷款数额高于,000，借方必须至少有"很好"的信用，意味着借方的信用得分要高于700。

贷款申请使用案例

　　信用请求处理使用案例包括如下几个步骤：

用户在贷款申请页面输入贷款详情并提交贷款申请。 
发送请求到一个名为CreditRequestSendQueue的消息队列。而后程序发送贷款详情到AUS系统，获取信用历史详情。 
AUS系统从队列中挑出贷款详情，并使用贷款参数从它的数据库中获取信用历史信息。 
而后AUS将找到的借方的信用历史信息建立一个新的消息，发送到一个新的名为CreditRequestReceiveQueue的消息队列。 
最后，LoanProc从接收队列中选出响应消息，处理贷款申请来决定是否批准或否决申请。

　　在这个例程中，两个消息队列都配置在同一个JBoss MQ server上。使用案例用图1的序列图（SequenceDiagram）表示

图1.贷款处理程序的序列图

　　 下面的表3显示了在例程中我所使用的不一样技术和开源框架，并按应用逻辑层排列。

　　 表3. 在JMS应用程序中使用的框架

 

 

逻辑层	技术/框架
MVC	Spring MVC
Service	Spring Framework (version 2.1)
JMS API	Spring JMS
JMS Provider	JBoss MQ (version 4.0.2)
JMS Console	Hermes
IDE	Eclipse 3.1

 

使用Hermes设置JMS资源

　　为了异步处理消息，首先咱们须要消息队列发送和接收消息。咱们能够用Jboss里的配置XML文件建立一个新的消息队列，而后使用JMS控制台浏览队列的详细状况。清单1显示了配置JMS的XML配置代码片段（这个应该加入到jbossmq-destinations-service.xml文件，位于%JBOSS_HOME%serverlldeploy-hasingletonjm文件夹下。）

　　 清单1.JBoss MQ Server上JMS队列的配置

 

 

<!--  Credit Request Send Queue  -->  <mbean code="org.jboss.mq.server.jmx.Queue"    name="jboss.mq.destination:service=Queue,name=CreditRequestSendQueue">    <depends optional-attribute-name="DestinationManager">   jboss.mq:service=DestinationManager    </depends>  </mbean>  <!--  Credit Request Receive Queue  -->  <mbean code="org.jboss.mq.server.jmx.Queue"    name="jboss.mq.destination:service=Queue,name=CreditRequestReceiveQueue">    <depends optional-attribute-name="DestinationManager">   jboss.mq:service=DestinationManager    </depends>  </mbean>

 

 

　　如今，让咱们看看如何使用一个名为Hermes的JMS工具来浏览消息队列。Hermes是一个Java Swing应用程序，它能够建立、管理和监视JMS提供商（例如JBossMQ，WebSphereMQ，ActiveMQ和Arjuna服务器）里的JMS目标。从它的网站上下载Hermes，解压缩.zip文件到本地目录（例如，c:dev oolshermes）。一旦安装完成，双击文件hermes.bat（位于bin文件夹下）启动程序。

　　 要在Hermes里配置JBossMQ服务器，请参考Hermes网站上的这个演示。它有着出色的step-by-step可视化指示来配置JBoss MQ。当配置一个新的JNDI初始上下文时，请输入下面的信息。

 

 

providerURL = jnp://localhost:1099   initialContextFactory = org.jnp.interfaces.NamingContextFactory   urlPkgPrefixes = org.jnp.interfaces:org.jboss.naming   securityCredentials = admin   securityPrincipal = admin

 

 

　　当您建立新的目标时，请输入queue/CreditRequestSendQueue和queue/CreditRequestReceiveQueue。图2显示了JMS控制台的主窗口，其中有为JMS例程建立的新的消息队列。

图 2. Hermes中全部目标的截图

　　 下面的图3显示了在从消息发送者类发送消息到CreditRequestSendQueue后，Hermes JMS控制台及消息队列的截图。您能够看见有5个消息在队列中，控制台显示了消息详情，例如消息ID，消息目标，时间戳和实际的消息内容。

图 3. Hermes中全部队列的截图

　　 在例程中使用的队列名称和其余JMS和JNDI参数见表 4。

　　 表4. Spring JMS配置参数

 

 

参数名称	参数值
Initial Context Factory	org.jnp.interfaces.NamingContextFactory
Provider URL	localhost:8080
Initial Context Factory URL Packages	org.jnp.interfaces:org.jboss.naming
Queue Connection Factory	UIL2ConnectionFactory
Queue Name	queue/CreditRequestSendQueue, queue/CreditRequestReceiveQueue

 

Spring配置

　　既然咱们已经有了运行例程所须要的JMS目标，如今该了解用XML Spring配置文件（名为spring-jms.xml）来组配JMS组件的具体细节了。这些组件是根据Inversion of Controller (IOC)设计模式里的设置方式注入原则（setter injection principle），用JMS对象实例类组配的。让咱们详细查看这些组件，并为每个JMS组件演示一段XML配置代码。

　　 JNDI上下文是取得JMS资源的起始位置，所以首先咱们要配置JNDI模板。清单2显示了名为jndiTemplate的Spring bean，其中列有JNDI初始上下文所必需的经常使用参数。

　　 清单2. JNDI上下文模板

 

 

<bean id="jndiTemplate" class="org.springframework.jndi.JndiTemplate">      <property name="environment">          <props>              <prop key="java.naming.factory.initial">                  org.jnp.interfaces.NamingContextFactory              </prop>              <prop key="java.naming.provider.url">                  localhost              </prop>              <prop key="java.naming.factory.url.pkgs">                  org.jnp.interfaces:org.jboss.naming              </prop>          </props>      </property>  </bean>

 

 

　　接着，咱们配置队列链接工厂。清单3显示了队列链接工厂的配置。

　 清单3. JMS队列链接工厂配置

 

 

<bean id="jmsQueueConnectionFactory"        class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">      <property name="jndiTemplate">          <ref bean="jndiTemplate"/>      </property>      <property name="jndiName">          <value>UIL2ConnectionFactory</value>      </property>  </bean>

 

 

　　咱们定义2个JMS目标来发送和接收消息。详情见清单4和5。

　　 清单4. 发送队列配置

 

 

<bean id="sendDestination"      class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">      <property name="jndiTemplate">          <ref bean="jndiTemplate"/>      </property>      <property name="jndiName">          <value>queue/CreditRequestSendQueue</value>      </property>  </bean>

 

 

　　清单5. 接收队列配置

 

 

<bean id="receiveDestination"      class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">      <property name="jndiTemplate">          <ref bean="jndiTemplate"/>      </property>      <property name="jndiName">          <value>queue/CreditReqeustReceiveQueue</value>      </property>  </bean>

 

　　而后咱们再来配置JmsTemplate组件。在例程中咱们使用JmsTemplate102。同时使用defaultDestination属性来指定JMS目标。

　　 清单6. JMS模板配置

 

 

<bean id="jmsTemplate"         class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate102">      <property name="connectionFactory">          <ref bean="jmsQueueConnectionFactory"/>      </property>      <property name="defaultDestination">          <ref bean="destination"/>      </property>      <property name="receiveTimeout">          <value>30000</value>      </property>  </bean>

 

 

　　最后咱们配置发送者和接收者组件。清单7和8分别是Sender 和 Receiver对象的配置。

　　 清单7. JMS Sender配置

 

 

<bean id="jmsSender" class="springexample.client.JMSSender">      <property name="jmsTemplate">          <ref bean="jmsTemplate"/>      </property>  </bean>

 

 

　　清单8. JMS Receiver配置

 

 

<bean id="jmsReceiver" class="springexample.client.JMSReceiver">      <property name="jmsTemplate">          <ref bean="jmsTemplate"/>      </property>  </bean>

 

 

测试及监视

　　我写了一个测试类，命名为LoanApplicationControllerTest，用来测试LoanProc程序。咱们可使用这个类来设定贷款参数以及调用信用请求服务类。

　　 让咱们看一下不使用Spring JMS API而使用传统JMS开发途径的消息发送者实例。清单9显示了MessageSenderJMS类里的sendMessage方法，其中包含了使用JMS API处理消息的全部必需步骤。

　　 清单9. 传统JMS实例

 

 

public void sendMessage() {      queueName = "queue/CreditRequestSendQueue";      System.out.println("Queue name is " + queueName);      /*       * Create JNDI Initial Context       */      try {          Hashtable env = new Hashtable();          env.put("java.naming.factory.initial",              "org.jnp.interfaces.NamingContextFactory");          env.put("java.naming.provider.url","localhost");          env.put("java.naming.factory.url.pkgs",              "org.jnp.interfaces:org.jboss.naming");          jndiContext = new InitialContext(env);      } catch (NamingException e) {          System.out.println("Could not create JNDI API " +              "context: " + e.toString());      }      /*       * Get queue connection factory and queue objects from JNDI context.       */      try {          queueConnectionFactory = (QueueConnectionFactory)          jndiContext.lookup("UIL2ConnectionFactory");          queue = (Queue) jndiContext.lookup(queueName);      } catch (NamingException e) {          System.out.println("JNDI API lookup failed: " +              e.toString());      }      /*       * Create connection, session, sender objects.       * Send the message.       * Cleanup JMS connection.       */      try {          queueConnection =              queueConnectionFactory.createQueueConnection();          queueSession = queueConnection.createQueueSession(false,                  Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);          queueSender = queueSession.createSender(queue);          message = queueSession.createTextMessage();          message.setText("This is a sample JMS message.");          System.out.println("Sending message: " + message.getText());          queueSender.send(message);      } catch (JMSException e) {          System.out.println("Exception occurred: " + e.toString());      } finally {          if (queueConnection != null) {              try {                  queueConnection.close();              } catch (JMSException e) {}          }      }  }

 

 

　　如今，咱们来看看使用了Spring的消息发送者实例。清单10显示了MessageSenderSpringJMS类中send方法的代码。

　　 清单10. 使用Spring API的JMS实例

 

 

public void send() {      try {          ClassPathXmlApplicationContext appContext = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {                  "spring-jms.xml"});          System.out.println("Classpath loaded");          JMSSender jmsSender = (JMSSender)appContext.getBean("jmsSender");          jmsSender.sendMesage();          System.out.println("Message sent using Spring JMS.");      } catch(Exception e) {          e.printStackTrace();      }  }

 

 

　　如您所见，经过使用配置文件，全部与管理JMS资源有关的步骤都将交由Spring容器处理。咱们只需引用一个JMSSender对象，而后调用对象里的sendMessage方法。

结束语

　　在本文中，咱们看到Spring框架是如何使用JMS API简化异步消息传递。Spring去掉了全部使用JMS处理消息所必需的样本代码（例如获得一个队列链接工厂，从Java代码里建立队列和会话对象，在运行时使用配置文件对它们进行组配）。咱们能够动态的交换JMS资源对象，而没必要修改任何Java代码，这要感谢Inversion of Control (IOC) 原则的力量。

　　既然异步消息传递是SOA框架的总体构成部分，Spring很适合归入到SOA工具集。此外，JMS管理工具（如Hermes）使得建立、管理和监督JMS资源变得容易，特别是对于系统管理员来讲。

 

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