異步處理通信是面向服務(wù)架構（SOA）的重要部分，因為企業(yè)中的許多系統通信，尤其是跟外部系統通信本來(lái)就是異步的。Java消息服務(wù)（JMS）就是用來(lái)編寫(xiě)異步消息J2EE應用的API。使用JMS API的傳統消息實(shí)現涉及到象這樣的一些步驟：查找對列連接工廠(chǎng)、隊列資源以及在實(shí)際發(fā)送和接受消息前，創(chuàng )建JMS會(huì )話(huà)（JMS session）。
Spring framework簡(jiǎn)化了用JEE組件（包括JMS）開(kāi)發(fā)JMS應用的工作。它提供了一個(gè)模板機制來(lái)隱藏典型的JMS實(shí)現細節，所以開(kāi)發(fā)者可以專(zhuān)注于消息處理任務(wù)而不用擔心怎樣創(chuàng )建、訪(fǎng)問(wèn)和釋放JMS資源。
本文用一個(gè)運行在JBoss MQ server上的簡(jiǎn)單Web應用概述了Spring JMS API和怎樣使用它異步處理（發(fā)送和接受）消息。我將對比JMS實(shí)現的傳統方法和Spring JMS實(shí)現方法，以顯示使用Spring JMS來(lái)處理消息是多么的簡(jiǎn)單和靈活。
異步消息和SOA現實(shí)世界中，大多數Web請求是同步處理的。例如，當用戶(hù)登陸一個(gè)站點(diǎn)，他或她輸入用戶(hù)名和口令以及服務(wù)器識別登陸憑證。如果身份驗證成功，程序讓用戶(hù)進(jìn)入站點(diǎn)。這里，登陸請求從客戶(hù)端被接受后，立即被處理。信用卡授權也是一個(gè)同步處理的例子；僅當服務(wù)器核實(shí)了發(fā)送進(jìn)來(lái)的信用卡號是有效并且該客戶(hù)的賬號有足夠的信用額度后，才允許客戶(hù)繼續進(jìn)行下一步動(dòng)作。讓我們來(lái)考察一下訂單處理系統中的支付結算步驟。一旦系統核實(shí)了那個(gè)用戶(hù)的信用卡信息是正確的，而且帳戶(hù)上有足夠的資金，那么不需要等到支付細節和轉帳最終完成。支付結算用異步方式處理，如此客戶(hù)便可以繼續進(jìn)行結帳處理。
與典型的同步請求相比，異步處理用于需要長(cháng)時(shí)間來(lái)處理的請求。異步處理的另外一個(gè)例子是住房貸款處理應用中，處理提交到AUS（Automated Underwriting System）的貸款請求。貸款人提交貸款申請后，抵押公司發(fā)送請求到AUS取得信用歷史信息。因為該請求要取得綜合詳細的信用報告如貸款人當前和過(guò)去的信用帳戶(hù)，最近的支付以及其它金融詳細信息，所以從請求到獲得響應常常需要很長(cháng)時(shí)間。對客戶(hù)端程序來(lái)說(shuō)開(kāi)一個(gè)到服務(wù)器的連接并且長(cháng)時(shí)間等待響應是沒(méi)有意義的。于是就有了異步通信；也就是，一旦請求被提交，它就被放入隊列里面并且客戶(hù)斷開(kāi)服務(wù)器連接。然后，AUS服務(wù)從特定隊列摘取請求，處理它，把結果消息放入另外一個(gè)消息隊列。最后客戶(hù)程序從消息隊列摘取響應結果繼續處理信用歷史結果信息。
JMS如果用過(guò)JMS的話(huà)，會(huì )發(fā)現它類(lèi)似寫(xiě)JDBC或JCA代碼。它有創(chuàng )建或檢索JMS資源的樣板代碼，每當你需要編寫(xiě)一個(gè)新類(lèi)來(lái)發(fā)送或接受消息時(shí)，都得重復編寫(xiě)那個(gè)樣本代碼。下面列出了傳統JMS實(shí)現涉及的步驟：
1、創(chuàng )建JNDI初始上下文context；
2、從JNDI上下文獲得隊列連接工廠(chǎng)；
3、從隊列連接工廠(chǎng)取得隊列Queue；
4、創(chuàng )建一個(gè)Session對象；
5、創(chuàng )建一個(gè)發(fā)送或接受對象；
6、利用第5部創(chuàng )建的發(fā)送或接受對象發(fā)送或接受消息；
7、處理完消息后，關(guān)閉所有JMS資源。
如你所見(jiàn)，只有第6步是處理消息的步驟。其他步驟都只是管理JMS資源，與實(shí)際業(yè)務(wù)需求無(wú)關(guān)，但開(kāi)發(fā)者不得不編寫(xiě)和維護那些附加步驟代碼。
Spring JMSSpring框架提供一個(gè)模板機制來(lái)隱藏Java API細節。JEE開(kāi)發(fā)者可用JDBCTemplate 和JNDITemplate類(lèi)來(lái)分別訪(fǎng)問(wèn)后端數據庫和JEE資源（數據源，連接池）。JMS沒(méi)有異常。Spring提供了JMSTemplate類(lèi)，所以開(kāi)發(fā)者不必為JMS實(shí)現編寫(xiě)樣本代碼。當開(kāi)發(fā)JMS應用時(shí)，Spring提供了一下一些優(yōu)勢：
1、提供了一個(gè)JMS的抽象API，簡(jiǎn)化了JMS的使用。如：訪(fǎng)問(wèn)目的地（隊列或主體）和出版消息到特定目的地。
2、JEE開(kāi)發(fā)者不必關(guān)心JMS不同版本之間的差異（如JMS 1.0.2 同 JMS 1.1）；
3、開(kāi)發(fā)者不必特定地處理JMS異常，因為Spring為JMS代碼拋出的任何JMS異常提供了一個(gè)unchecked異常。
一旦你在JMS應用中開(kāi)始使用Spring，你將會(huì )欣賞到異步消息處理的簡(jiǎn)易性。Spring JMS框架提供了各種java類(lèi)使JMS開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單。
表1，Spring JMS類(lèi)
隨后的部分，我將詳細解釋表1中的類(lèi)（如JmsTemplate, DestinationResolver,和 MessageConverter）。
JMSTemplateJmsTemplate提供了幾個(gè)helper方法來(lái)執行基本操作。開(kāi)始使用JmsTemplate前，有必要知道JMS提供者支持哪種JMS規范。JBoss AS 4.0.2 和 WebLogic 8.1服務(wù)器支持JMS1.0.2規范。WebLogic 服務(wù)器 9.0包含JMS1.1支持。JMS1.1統一了PTP和Pub/Sub編程接口。有了這個(gè)改變，開(kāi)發(fā)者可以創(chuàng )建一個(gè)事務(wù)會(huì )話(huà)，然后在同一個(gè)JMS事務(wù)中，從Queue（PTP）接受消息和發(fā)送一個(gè)消息到Topic（Pub/Sub）。JMS1.1向后兼容JMS1.0，因此基于JMS1.0編寫(xiě)的代碼仍然能跟JMS1.1工作。
JmsTemplate提供各種方法來(lái)接收和發(fā)送消息。表2是方法列表。
表2。JMS模板方法
使用JNDI上下文存儲和檢索目的地。當配置Spring應用上下文時(shí)，我們用JndiObjectFactoryBean獲得JMS目的地引用。DestinationResolver用來(lái)解析目的地名稱(chēng)到一個(gè)JMS目的地，當應用有許多目的地時(shí)，那是很有幫助的。DynamicDestinationResolver（缺省DestinationResolver實(shí)現）用于解析動(dòng)態(tài)目的地。
MessageConverter接口定義了java對象和JMS消息之間轉換的契約。使用轉換器，應用代碼可以專(zhuān)注于業(yè)務(wù)對象，不用操心它是如何代表JMS消息的。SimpleMessageConverter（和SimpleMessageConverter102）是缺省MessageConverter實(shí)現。它們用于將String、字節數組（(byte[]）、Map、Serializable對象分別轉換成JMS TextMessage、JMS BytesMessage，JMS MapMessage，JMS ObjectMessage。你可以編寫(xiě)MessageConverter接口的定制實(shí)現并結合XML綁定框架如JAXB, Castor, Commons Digester, XMLBeans, 或 XStream來(lái)轉換XML文檔到TextMessage。
樣本應用我將用一個(gè)樣本貸款應用處理系統（叫LoanProc）來(lái)說(shuō)明怎樣在JMS應用中使用Spring。作為貸款處理的一部分，LoanProc發(fā)送貸款詳細資料（loan ID, borrower name, borrower‘s SSN, loan expiration date, and loan amount）從AUS系統請求信貸歷史。為讓例子簡(jiǎn)單一點(diǎn)，我們將基于兩個(gè)參數：信用評分和貸款數量來(lái)獲得信貸歷史詳細資料。讓我們假定處理信用檢查請求的業(yè)務(wù)規則如下：
1、如果貸款數量等于或小于$500,000，那么貸款人必須至少有一個(gè)“good”信用（例如，貸款人的信用評分在680到699之間）；
2、如果貸款數量超過(guò)$500,000，那么貸款人必須至少要有一個(gè)“very good”信用，這意味他/她的信用評分超過(guò)700。
貸款應用Use Case貸款請求處理Use Case由下列步驟組成：
1、用戶(hù)在貸款申請web頁(yè)面輸入貸款詳細資料并提交貸款申請；
2、然后程序發(fā)送貸款詳細資料到AUS系統取得信用歷史詳細資料。用發(fā)送請求到名叫CreditRequestSendQueue的消息隊列來(lái)完成。
3、AUS系統從隊列摘取貸款詳細資料并用貸款參數來(lái)從數據庫檢索信用歷史信息；
4、然后AUS系統用找到的貸款人信用歷史信息創(chuàng )建一個(gè)新的消息并發(fā)送到名叫CreditRequestReceiveQueue的消息隊列；
5、最后LoanProc從接收消息隊列摘取響應消息并處理貸款申請，決定申請是被核準還是拒絕。
應用中，在同樣的JBoss MQ server中配置了兩個(gè)消息隊列。Use Case用序列圖1表示如下：
圖1：貸款處理應用的序列圖
技術(shù)表3列出了例子應用中用到的一些技術(shù)和開(kāi)源框架
表3，JMS應用中用到的框架
使用Hermes 的JMS資源設置為異步處理消息，首先，我們需要消息隊列來(lái)發(fā)送和接收消息。我們在JBoss中使用xml配置文件創(chuàng )建消息隊列并且用JMS控制臺來(lái)瀏覽隊列詳細資料。清單1顯示了XML配置文件JMS配置片斷。（這個(gè)片斷可以被添加到%JBOSS_HOME%\server\all\deploy-hasingleton\jms目錄下的jbossmq-destinations-service.xml文件中。）
清單1，JBoss MQ服務(wù)器中JMS隊列配置
<!-- 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>
現在，讓我們看看怎么使用一個(gè)叫做Hermes的JMS工具瀏覽消息隊列。Hermes是一個(gè)Java Swing應用，它能創(chuàng )建、管理和監控JMS提供者中的JMS destination。這樣的JMS提供者有JBossMQ, WebSphereMQ, ActiveMQ 和 Arjuna。從website下載Hermes并解壓zip文件到一個(gè)本地目錄(如c:\dev\tools\hermes)。一旦安裝，雙擊hermes.bat (在bin目錄)啟動(dòng)程序。
為在Hermes中配置JBossMQ服務(wù)器，參考Hermes站點(diǎn)上的demo。它一步一步形象說(shuō)明了JBoss MQ的配置。當配置一個(gè)新的JNDI初始上下文時(shí)，輸入下面的配置信息。
?providerURL = jnp://localhost:1099
?initialContextFactory = org.jnp.interfaces.NamingContextFactory
?urlPkgPrefixes = org.jnp.interfaces:org.jboss.naming
?securityCredentials = admin
?securityPrincipal = admin
當創(chuàng )建一個(gè)新destinations時(shí)，輸入queue/CreditRequestSendQueue 和 queue/CreditRequestReceiveQueue。圖2顯示了JMS控制臺主屏幕，它顯示了為樣本JMS應用創(chuàng )建的新消息。
圖2.Hermes中所有destinations的截屏
圖3是消息發(fā)送者發(fā)送一些消息到CreditRequestSendQueue后，Hermes JMS控制臺顯示的消息隊列詳細資料。你能看到這里隊列中有5個(gè)消息并且控制臺顯示了消息的詳細信息如message ID、message destination、time stamp、和實(shí)際的消息。
圖3.Hermes中隊列詳細資料截屏
使用Spring JMS，異步消息變得簡(jiǎn)單用在樣本應用中的這些消息隊列名和其它JMS以及JNDI參數如下表4所示。
表4,Spring JMS配置參數
Spring配置已經(jīng)有了運行樣本應用所需的JMS destinations，現在該是進(jìn)入用XML Spring配置文件(叫做spring-jms.xml)裝配JMS組件的細節的時(shí)候了。用IOC設計模式中的setter依賴(lài)注入原理裝入這些組件。讓我們仔細看看組件，為每一個(gè)JMS組件顯示了一個(gè)XML配置片斷。
JNDI上下文是獲取JMS資源的入口，所以我們首先配置一個(gè)JNDI模板。清單2顯示了一名為jndiTemplate的Spring bean，它具有取得JNDI初始上下文必須的常用參數。
清單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>
下一步，我們配置隊列連接工廠(chǎng)。清單3顯示了隊列連接工廠(chǎng)。
清單3，JMS對了連接工廠(chǎng)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>
我們定義了兩個(gè)JMS destinations來(lái)發(fā)送和接收消息。清單4和清單5顯示了這些細節。
清單4，發(fā)送隊列配置
<bean id="sendDestination"
class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">
<property name="jndiTemplate">
<ref bean="jndiTemplate"/>
</property>
<property name="jndiName">
<value>queue/CreditRequestSendQueue</value>
</property>
</bean>
清單5，接收隊列配置
<bean id="receiveDestination"
class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">
<property name="jndiTemplate">
<ref bean="jndiTemplate"/>
</property>
<property name="jndiName">
<value>queue/CreditReqeustReceiveQueue</value>
</property>
</bean>
然后，我們配置JmsTemplate組件。我們在樣本應用中使用JmsTemplate102。使用defaultDestination屬性來(lái)指定JMS destination。
清單6，JMS template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，我們配置發(fā)送和接收者組件。清單7和清單8顯示了Sender 和Receiver 對象配置。
清單7，JMS Sender配置
Listing 7. JMS Sender configuration
<bean id="jmsSender" class="springexample.client.JMSSender">
<property name="jmsTemplate">
<ref bean="jmsTemplate"/>
</property>
</bean>
清單8，JMS Receiver配置
<bean id="jmsReceiver" class="springexample.client.JMSReceiver">
<property name="jmsTemplate">
<ref bean="jmsTemplate"/>
</property>
</bean>
測試和監控我些了一個(gè)叫做LoanApplicationControllerTest的測試類(lèi)來(lái)測試LoanProc應用。我們使用這個(gè)類(lèi)來(lái)設置貸款參數和調用那個(gè)信用請求服務(wù)類(lèi)。
讓我們看看使用傳統JMS而不用Spring JMS API的消息發(fā)送者實(shí)現。清單9顯示了MessageSenderJMS這個(gè)類(lèi)的sendMessage方法，這個(gè)類(lèi)具備使用JMS API處理消息的所有必須步驟。
清單9，傳統JMS實(shí)現
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) {}
}
}
}
現在，讓我們看看用Spring實(shí)現的消息發(fā)送者。清單10顯示了MessageSenderSpringJMS類(lèi)中send方法代碼。
清單10，用Spring API 的JMS實(shí)現
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();
}
}
如你所見(jiàn)，所有與管理JMS資源相關(guān)的資源步驟都由Spring容器用配置文件處理。我們僅需要獲取JMSSender引用并且調用它上面的sendMessage即可。
結論本文中，我們看到Spring框架如何簡(jiǎn)化了使用JMS API的異步消息應用開(kāi)發(fā)的工作。Spring移走了所有JMS消息處理必須的樣板代碼，如獲取連接工廠(chǎng)，從Java代碼創(chuàng )建隊列和會(huì )話(huà)對象并在運行時(shí)用配置文件裝配它們。由于這個(gè)強大的IOC原理，我們可以不必修改Java代碼便可動(dòng)態(tài)交換JMS資源對象。
因為異步消息是構成SOA框架整體所需的一部分，Spring非常適合放入SOA工具集。同樣，JMS管理工具如Hermes使得創(chuàng )建，管理和控制JMS資源變得簡(jiǎn)單，尤其對系統管理員。
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