ActiveMQ——基礎知識與模擬體驗

weixin_34320159發表於2018-09-04
MQ

最近在學習一個Java的開源專案，git地址：https://gitee.com/shuzheng/zheng
該開源專案開發環境需具備ActiveMQ，所以特地學習一下ActiveMQ。

一、ActiveMQ是什麼？

1）JMS概述
JMS即Java訊息服務（Java Message Service的簡稱），是Java EE 的標準/規範之一。這種規範（標準）指出：訊息的傳送應該是非同步的、非阻塞的。也就是說訊息的傳送者傳送完訊息後就直接返回了，不需要等待接收者返回後才能返回，傳送者和接收者可以說是互不影響。所以這種規範（標準）能夠減輕或消除系統瓶頸，實現系統之間去除耦合，提高系統的整體可伸縮性和靈活性。JMS只是Java EE中定義的一組標準API，它自身並不是一個訊息服務系統，它是訊息傳送服務的一個抽象，也就是說它定義了訊息傳送的介面而並沒有具體實現。

2）ActiveMQ概述
ActiveMQ就是JMS規範的具體實現；它是Apache下的一個專案，採用Java語言開發，是一款非常流行的開源訊息伺服器（訊息佇列中介軟體）

3）ActiveMQ與JMS關係


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二者關係.png

JMS只是定義了一組有關訊息傳送的規範和標準，並沒有真正實現，也就說JMS只是定義了一組介面；其具體實現由不同的訊息中介軟體廠商提供，比如Apache ActiveMQ就是JMS規範的具體實現，Apache ActiveMQ才是一個訊息服務系統，而JMS不是。

訊息佇列中介軟體是分散式系統中重要的元件，主要解決應用耦合，非同步訊息，流量削鋒等問題。實現高效能，高可用，可伸縮和最終一致性架構。是大型分散式系統不可缺少的中介軟體。目前在生產環境，使用較多的訊息佇列有ActiveMQ，RabbitMQ，ZeroMQ，Kafka，MetaMQ，RocketMQ等。

二、應用場景——非同步處理，應用解耦，流量削鋒和訊息通訊

2.1非同步處理
場景說明：使用者註冊後，需要發註冊郵件和註冊簡訊。
傳統的做法：1.序列的方式； 2.並行方式。
1）序列方式：將註冊資訊寫入資料庫成功後，傳送註冊郵件，再傳送註冊簡訊。以上三個任務全部完成後，返回給客戶端。

2）並行方式：將註冊資訊寫入資料庫成功後，傳送註冊郵件的同時，傳送註冊簡訊。以上三個任務完成後，返回給客戶端。
與序列的差別是，並行的方式可以提高處理的時間。引入訊息佇列，就可以將不是必須的業務邏輯改為非同步處理。

2.2應用解耦
場景說明：使用者下單後，訂單系統需要通知庫存系統。傳統的做法是，訂單系統呼叫庫存系統的介面。這種模式存在如下缺點：
1） 假如庫存系統無法訪問，則訂單減庫存將失敗，從而導致訂單失敗；

2） 訂單系統與庫存系統耦合；

引入應用訊息佇列後的方案：
1）訂單系統：使用者下單後，訂單系統完成持久化處理，將訊息寫入訊息佇列，返回使用者訂單下單成功。

2）庫存系統：訂閱下單的訊息，採用拉/推的方式，獲取下單資訊，庫存系統根據下單資訊，進行庫存操作。

假如：在下單時庫存系統不能正常使用。也不影響正常下單，因為下單後，訂單系統寫入訊息佇列就不再關心其他的後續操作了。實現訂單系統與庫存系統的應用解耦。

2.3流量削鋒
流量削鋒也是訊息佇列中的常用場景，一般在秒殺或團搶活動中使用廣泛。
應用場景：秒殺活動，一般會因為流量過大，導致流量暴增，應用掛掉。為解決這個問題，一般需要在應用前端加入訊息佇列。
可以控制活動的人數；
可以緩解短時間內高流量壓垮應用；

使用者的請求，伺服器接收後，首先寫入訊息佇列。假如訊息佇列長度超過最大數量，則直接拋棄使用者請求或跳轉到錯誤頁面；
秒殺業務根據訊息佇列中的請求資訊，再做後續處理。

2.4日誌處理
日誌處理是指將訊息佇列用在日誌處理中，比如Kafka的應用，解決大量日誌傳輸的問題。
日誌採集客戶端，負責日誌資料採集，定時寫受寫入Kafka佇列；
Kafka訊息佇列，負責日誌資料的接收，儲存和轉發；
日誌處理應用：訂閱並消費kafka佇列中的日誌資料；

二.ActiveMQ的使用

1、JMS兩種訊息傳送模式
1）點對點（ Point-to-Point）：專門用於使用佇列Queue傳送訊息；基於佇列Queue的點對點訊息只能被一個消費者消費，如多個消費者都註冊到同一個訊息佇列上，當生產者傳送一條訊息後，而只有其中一個消費者會接收到該訊息，而不是所有消費者都能接收到該訊息。

2）釋出/訂閱（Publish/Subscribe）：專門用於使用主題Topic傳送訊息。基於主題的釋出與訂閱訊息能被多個消費者消費，生產者傳送的訊息，所有訂閱了該topic的消費者都能接收到。

2、 JMS API可以分為3個主要部分：
1）公共API：可用於向一個佇列或主題傳送訊息或從其中接收訊息；
2）點對點API：專門用於使用佇列Queue傳送訊息；
3）釋出/訂閱API：專門用於使用主題Topic傳送訊息。

JMS公共API:
在JMS公共API內部，和傳送與接收訊息有關的JMS API介面主要是：ConnectionFactory/Connection/Session/Message/Destination/MessageProducer/MessageConsumer 。它們的關係是：一旦有了ConnectionFactory，就可以建立Connection，一旦有了Connection，就可以建立Session，而一旦有了Session，就可以建立Message、MessageProducer和MessageConsumer。

JMS點對點API:
點對點（p2p）訊息傳送模型API是指JMS API之內基於佇列（Queue）的介面：QueueConnectionFactory/QueueConnection/QueueSession/Message/Queue/QueueSender/QueueReceiver. 從介面的命名可以看出，大多數介面名稱僅僅是在公共API介面名稱之前新增Queue一詞。一般來說，使用點對點訊息傳送模型的應用程式將使用基於佇列的API，而不使用公共API 。

JMS釋出/訂閱API:
釋出/訂閱訊息傳送模型API是指JMS API之內基於主題（Topic）的介面：TopicConnectionFactory/TopicConnection/TopicSession/Message/Topic/TopicPublisher/TopicSubscriber. 由於基於主題（Topic）的JMS API類似於基於佇列（Queue）的API，因此在大多數情況下，Queue這個詞會由Topic取代。

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ActiveMQ點對點傳送與接收訊息示例.png

3、ActiveMQ的下載與安裝
1）直接去官網（http://activemq.apache.org/）下載最新版本即可，由於這是免安裝的，只需要解壓就行了。安裝完之後進入bin目錄，雙擊 activemq.bat檔案（linux下在bin目錄下執行 activemq start）

2）訪問控制檯（檢驗是否成功）
在瀏覽器輸入：http://ip:8161/admin/ 會彈出登陸框，賬號和密碼都是預設admin。

3）修改埠號
61616為對外服務埠號
8161為控制器埠號
當埠號衝突時，可以修改這兩個埠號。cd conf ,修改activemq.xml 修改裡面的61616埠。修改jetty.xml，修改裡面的8161埠。

4）刪除不活動佇列
一般情況下，ActiveMQ的queue或者topic在不使用之後，可以通過web控制檯來刪除掉。當然，也可以通過配置，使得broker可以自動探測到無用的佇列（一定時間內為空的佇列）並刪除掉，回收響應資源。
activemq.xml

<broker xmlns="http://activemq.apache.org/schema/core" brokerName="localhost" dataDirectory="${activemq.base}/data" destroyApplicationContextOnStop="true" schedulePeriodForDestinationPurge="10000">
    <destinationPolicy>
        <policyMap>
          <policyEntries>
            <policyEntry topic=">" gcInactiveDestinations="true" inactiveTimoutBeforeGC="100000" memoryLimit="1mb">
              <pendingSubscriberPolicy>
                <vmCursor />
              </pendingSubscriberPolicy>
            </policyEntry>
            <policyEntry queue=">" gcInactiveDestinations="true" inactiveTimoutBeforeGC="100000" memoryLimit="1mb">
            </policyEntry>
          </policyEntries>
        </policyMap>
    </destinationPolicy>
</broker>

schedulePeriodForDestinationPurge：10000 每十秒檢查一次，預設為0，此功能關閉
gcInactiveDestinations： true 刪除掉不活動佇列，預設為false
inactiveTimoutBeforeGC：30000 不活動30秒後刪除，預設為60秒
PS:對於topic的不活動佇列只是，10秒中之類沒有消費者進行註冊監聽，如果一個使用者事先註冊了這個監聽，但是他一直沒有登入，那麼這算活動佇列。而queue只要有訊息沒有出佇列就表示活動佇列。

附：訊息中介軟體的用途和優點
1)將資料從一個應用程式傳送到另一個應用程式，或者從軟體的一個模組傳送到另外一個模組；
2)負責建立網路通訊的通道，進行資料的可靠傳送;
3)保證資料不重發，不丟失;
4)能夠實現跨平臺操作，能夠為不同作業系統上的軟體整合技工資料傳送服務

三、模擬HelloWord體驗ActiveMQ

下載MQ以後，要將---bin.zip解壓縮后里面的activemq-all-5.11.1.jar包加入到classpath下面，這個包包含了所有jms介面api的實現，專案結構圖：

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MQ

啟動MQ，啟動成功，開啟該連結：http://localhost:8161/admin/
賬號和密碼都是admin，啟動成功後，圖如下：
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image.png

生產者和消費者程式碼如下：

package com.activemq;

import javax.jms.Connection;
import javax.jms.ConnectionFactory;
import javax.jms.Destination;
import javax.jms.MessageProducer;
import javax.jms.Session;
import javax.jms.TextMessage;

import org.apache.activemq.ActiveMQConnection;
import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory;
/**
 * 生產者(訊息傳送者)
 * @author admin
 *
 */
public class JMSProducer {

    // 賬號(預設連線使用者名稱)
    private static final String user = ActiveMQConnection.DEFAULT_USER;
    // 密碼
    private static final String pwd = ActiveMQConnection.DEFAULT_PASSWORD;
    // 地址
    private static final String url = ActiveMQConnection.DEFAULT_BROKER_URL;

    private static final int sendnum = 10;

    public static void main(String[] args) {
        // 連線工廠
        ConnectionFactory connectionFactory;
        // 連線
        Connection connection = null;
        // 會話
        Session session;
        // 訊息目的
        Destination destination;
        // 訊息生產者
        MessageProducer messageProducer;
        // 例項化工廠
        connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(JMSProducer.user, JMSProducer.pwd, JMSProducer.url);
        try {
            connection = connectionFactory.createConnection();
            connection.start();
            session = connection.createSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
            destination = session.createQueue("HelloWord");
            messageProducer = session.createProducer(destination);
            sendMessage(session, messageProducer);
            session.commit();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 傳送訊息
     * @param session
     * @param messageProducer  訊息生產者
     * @throws Exception
     */
    public static void sendMessage(Session session, MessageProducer messageProducer) throws Exception {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            TextMessage message = session.createTextMessage("ActiveMQ" + i);
            System.out.println("傳送訊息" + i);
            messageProducer.send(message);
        }
    }
}

package com.activemq;

import javax.jms.Connection;
import javax.jms.ConnectionFactory;
import javax.jms.Destination;
import javax.jms.JMSException;
import javax.jms.MessageConsumer;
import javax.jms.Session;
import javax.jms.TextMessage;

import org.apache.activemq.ActiveMQConnection;
import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory;
/**
 * 消費者(訊息接收者)
 * @author admin
 *
 */
public class JMSConsumer {
    private static final String USERNAME = ActiveMQConnection.DEFAULT_USER;// 預設連線使用者名稱
    private static final String PASSWORD = ActiveMQConnection.DEFAULT_PASSWORD;// 預設連線密碼
    private static final String BROKEURL = ActiveMQConnection.DEFAULT_BROKER_URL;// 預設連線地址

    public static void main(String[] args) {
        ConnectionFactory connectionFactory;// 連線工廠
        Connection connection = null;// 連線

        Session session;// 會話 接受或者傳送訊息的執行緒
        Destination destination;// 訊息的目的地

        MessageConsumer messageConsumer;// 訊息的消費者

        // 例項化連線工廠
        connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(JMSConsumer.USERNAME, JMSConsumer.PASSWORD,
                JMSConsumer.BROKEURL);

        try {
            // 通過連線工廠獲取連線
            connection = connectionFactory.createConnection();
            // 啟動連線
            connection.start();
            // 建立session
            session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
            // 建立一個連線HelloWorld的訊息佇列
            destination = session.createQueue("HelloWord");
            // 建立訊息消費者
            messageConsumer = session.createConsumer(destination);

            while (true) {
                TextMessage textMessage = (TextMessage) messageConsumer.receive(100000);
                if (textMessage != null) {
                    System.out.println("收到的訊息:" + textMessage.getText());
                } else {
                    break;
                }
            }

        } catch (JMSException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

啟動生產者，輸出如下：


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image.png

然後看一下ActiveMQ伺服器，Queues內容如下：


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MQ伺服器說明

我們可以看到建立了一個名稱為HelloWorld的訊息佇列，佇列中有10條訊息未被消費，我們也可以通過Browse檢視是哪些訊息：
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image.png

這些佇列中的訊息，被刪除，消費者則無法消費，接下來，執行一下消費者：


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消費者輸出

現在我們再看一下ActiveMQ伺服器，Queues內容如下：
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我們可以看到HelloWorld的訊息佇列發生變化，多一個訊息者，佇列中的10條訊息被消費了，點選Browse檢視，已經為空了。
點選Active Consumers，我們可以看到這個消費者的詳細資訊。

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