ActiveMQ消息中间件 原理详解 &&附demo实现、以及与springboot集成的demo

一、 消息中间件概述
1. 什么是消息中间件？

面向消息的中间件(MessageOrlented MiddlewareMOM)较好的解决了以上问题。发送者将消息发送给消息服务器，

消息服务器将消感存放在若千队列中，在合适的时候再将消息转发给接收者。

这种模式下，发送和接收是异步的，发送者无需等待; 二者的生命周期未必相同: 发送消息的时候接收者不一定运行，接收消息的时候发送者也不一定运行;

一对多通信: 对于一个消息可以有多个接收者。

二、 JMS介绍

2.1 什么是JMS？

JMS是java的消息服务，JMS的客户端之间可以通过JMS服务进行异步的消息传输。

2.2 什么是消息模型？

○ Point-to-Point(P2P) --- 点对点

○ Publish/Subscribe(Pub/Sub)---  发布订阅

即点对点和发布订阅模型

2.2.1 P2P (点对点)

P2P

1.P2P模式图



2.涉及到的概念

1.消息队列（Queue）

2.发送者(Sender)

3.接收者(Receiver)

4.每个消息都被发送到一个特定的队列，接收者从队列中获取消息。队列保留着消息，直到他们被消费或超时。

3.P2P的特点

1.每个消息只有一个消费者（Consumer）(即一旦被消费，消息就不再在消息队列中)

2.发送者和接收者之间在时间上没有依赖性，也就是说当发送者发送了消息之后，不管接收者有没有正在运行，它不会影响到消息被发送到队列

3.接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功

如果你希望发送的每个消息都应该被成功处理的话，那么你需要P2P模式。

4.应用场景

QQ、微信、微博等社交软件上的私信，不都是这样的吗？

2.2.2Pub/Sub (发布与订阅)

1.Pub/Sub模式图



2.涉及到的概念 

1.主题（Topic）

2.发布者（Publisher）

3.订阅者（Subscriber） 

4.客户端将消息发送到主题。多个发布者将消息发送到Topic,系统将这些消息传递给多个订阅者。

3.Pub/Sub的特点

1.每个消息可以有多个消费者

2.发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题（Topic）的订阅者，它必须创建一个订阅者之后，才能消费发布者的消息，而且为了消费消息，订阅者必须保持运行的状态。

3.为了缓和这样严格的时间相关性，JMS允许订阅者创建一个可持久化的订阅。这样，即使订阅者没有被激活（运行），它也能接收到发布者的消息。

4.如果你希望发送的消息可以不被做任何处理、或者被一个消息者处理、或者可以被多个消费者处理的话，那么可以采用Pub/Sub模型

4.消息的消费 

在JMS中，消息的产生和消息是异步的。对于消费来说，JMS的消息者可以通过两种方式来消费消息。 

○ 同步 

订阅者或接收者调用receive方法来接收消息，receive方法在能够接收到消息之前（或超时之前）将一直阻塞 。

○ 异步 

订阅者或接收者可以注册为一个消息监听器。当消息到达之后，系统自动调用监听器的onMessage方法。

5.应用场景

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三、 MQ产品的分类

RabbitMQ

是使用Erlang编写的一个开源的消息队列，本身支持很多的协议：AMQP，XMPP, SMTP, STOMP，也正是如此，使的它变的非常重量级，更适合于企业级的开发。同时实现了一个经纪人(Broker)构架，这意味着消息在发送给客户端时先在中心队列排队。对路由(Routing)，负载均衡(Load
balance)或者数据持久化都有很好的支持。

Redis

是一个Key-Value的NoSQL数据库，开发维护很活跃，虽然它是一个Key-Value数据库存储系统，但它本身支持MQ功能，所以完全可以当做一个轻量级的队列服务来使用。对于RabbitMQ和Redis的入队和出队操作，各执行100万次，每10万次记录一次执行时间。测试数据分为128Bytes、512Bytes、1K和10K四个不同大小的数据。实验表明：入队时，当数据比较小时Redis的性能要高于RabbitMQ，而如果数据大小超过了10K，Redis则慢的无法忍受；出队时，无论数据大小，Redis都表现出非常好的性能，而RabbitMQ的出队性能则远低于Redis。

ZeroMQ

号称最快的消息队列系统，尤其针对大吞吐量的需求场景。ZMQ能够实现RabbitMQ不擅长的高级/复杂的队列，但是开发人员需要自己组合多种技术框架，技术上的复杂度是对这MQ能够应用成功的挑战。ZeroMQ具有一个独特的非中间件的模式，你不需要安装和运行一个消息服务器或中间件，因为你的应用程序将扮演了这个服务角色。你只需要简单的引用ZeroMQ程序库，可以使用NuGet安装，然后你就可以愉快的在应用程序之间发送消息了。但是ZeroMQ仅提供非持久性的队列，也就是说如果down机，数据将会丢失。其中，Twitter的Storm中使用ZeroMQ作为数据流的传输。

ActiveMQ

是Apache下的一个子项目。 类似于ZeroMQ，它能够以代理人和点对点的技术实现队列。同时类似于RabbitMQ，它少量代码就可以高效地实现高级应用场景。RabbitMQ、ZeroMQ、ActiveMQ均支持常用的多种语言客户端 C++、Java、.Net,、Python、 Php、 Ruby等

Jafka/Kafka

Kafka是Apache下的一个子项目，是一个高性能跨语言分布式Publish/Subscribe消息队列系统，而Jafka是在Kafka之上孵化而来的，即Kafka的一个升级版。具有以下特性：快速持久化，可以在O(1)的系统开销下进行消息持久化；高吞吐，在一台普通的服务器上既可以达到10W/s的吞吐速率；完全的分布式系统，Broker、Producer、Consumer都原生自动支持分布式，自动实现复杂均衡；支持Hadoop数据并行加载，对于像Hadoop的一样的日志数据和离线分析系统，但又要求实时处理的限制，这是一个可行的解决方案。Kafka通过Hadoop的并行加载机制来统一了在线和离线的消息处理，这一点也是本课题所研究系统所看重的。Apache
Kafka相对于ActiveMQ是一个非常轻量级的消息系统，除了性能非常好之外，还是一个工作良好的分布式系统。

其他一些队列列表HornetQ、Apache Qpid、Sparrow、Starling、Kestrel、Beanstalkd、Amazon SQS就不再一一分析。

四、 ActiveMQ使用

4.1 、window下 ActiveMQ安装

ActiveMQ部署其实很简单，和所有Java一样，要跑java程序就必须先安装JDK并配置好环境变量，这个很简单。

1.解压下载的apache-activemq-5.11-bin.zip压缩包到一个目录，得到解压后的目录结构如下图：



2.进入bin目录，发现有win32和win64两个文件夹，这2个文件夹分别对应windows32位和windows64位操作系统的启动脚本。



3.我的实验环境是windows10，就进入win64目录，会看到如下目录结构。



4.其中activemq.bat便是启动脚本，双击启动。



看到这样的标志，部署成功了！

ActiveMQ默认启动到8161端口，启动完了后在浏览器地址栏输入：http://localhost:8161/admin要求输入用户名密码，默认用户名密码为admin、admin，这个用户名密码是在conf/users.properties中配置的。

输入用户名密码后便可看到如下图的ActiveMQ控制台界面了。

4.1.1 控制台介绍

看下图：





Number Of Consumers  消费者 这个是消费者端的消费者数量 

Number Of Pending Messages 等待消费的消息 这个是当前未出队列的数量。可以理解为总接收数-总出队列数 

Messages Enqueued 进入队列的消息  进入队列的总数量,包括出队列的。 这个数量只增不减 

Messages Dequeued 出了队列的消息  可以理解为是消费这消费掉的数量 

这个要分两种情况理解 

在queues里它和进入队列的总数量相等(因为一个消息只会被成功消费一次),如果暂时不等是因为消费者还没来得及消费。 

在 topics里 它因为多消费者从而导致数量会比入队列数高。 

简单的理解上面的意思就是 

当有一个消息进入这个队列时，等待消费的消息是1，进入队列的消息是1。 

当消息消费后，等待消费的消息是0，进入队列的消息是1，出队列的消息是1. 

在来一条消息时，等待消费的消息是1，进入队列的消息就是2. 

没有消费者时  Pending Messages   和 入队列数量一样 

有消费者消费的时候 Pedding会减少 出队列会增加 

到最后 就是 入队列和出队列的数量一样多 

以此类推，进入队列的消息和出队列的消息是池子，等待消费的消息是水流。 

4.2 、实现点对点通讯模式

 使用ActiveMQ完成点对点（p2p）通讯模式

1.引入pom文件依赖

<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.activemq</groupId>
<artifactId>activemq-core</artifactId>
<version>5.7.0</version>
</dependency>
</dependencies>

生产者：

public class P2PProduct {

private  static  final  String USERNAME="admin";
private  static  final  String PASSWORD="admin";
private  static  final  String BROKERURL="tcp://127.0.0.1:61616";
private  static  final  String QUEUENAME="myQueue";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static void start() throws JMSException{
//connectionFactory，jsm用它创建连接
ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME, PASSWORD, BROKERURL);
//jms客户端到jmsprovide的连接
Connection connection = connectionFactory.createConnection();
//启动连接
connection.start();
//Session 一个发送或接受消息的线程    设置消息可靠性   自动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);
//消息的目的地;消息发送给谁.
Queue queue = session.createQueue(QUEUENAME);
//消息生产者
MessageProducer producer = session.createProducer(queue);
//存放消息队列
for(int i=1;i<=5;i++){
TextMessage textMessage = session.createTextMessage("HELLO ACTIVEMQ: I'M: "+i);
producer.send(textMessage);
}
System.out.println("消息队列内容存放。。。。成功。。。");
session.close();
connection.close();
}
}

消费者：

public class P2PConsumer {
private static final String USERNAME = "admin";
private static final String PASSWORD = "admin";
private static final String BROKERURL = "tcp://127.0.0.1:61616";
private static final String QUEUENAME = "myQueue";

public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static void start() throws JMSException {
//连接工厂，JMS 用它创建连接
ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME, PASSWORD, BROKERURL);
//JMS 客户端到JMS Provider 的连接
Connection connection = connectionFactory.createConnection();
//开启连接
connection.start();
//JMS 客户端到JMS Provider 的连接  设置消息可靠性   手动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);
//消息的目的地;消息发送给谁.
Queue queue = session.createQueue(QUEUENAME);
// 消费者，消息接收者
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
while (true) {
//消费者接受消息，
TextMessage receive = (TextMessage) consumer.receive();
//如果生产者有消息发送过来，就直接输出，并手工应答生产者，我已经收到消息了！
if (receive != null) {
System.out.println("ActiveMQ消息接收成功。。消息内容：" + receive.getText());
//手工应答
receive.acknowledge();
} else {
break;
}
}
session.close();
connection.close();
}
}

4.3 、JMS消息可靠机制

ActiveMQ消息签收机制：客戶端成功接收一条消息的标志是一条消息被签收，成功应答。

消息的签收情形分两种：1、带事务的session  如果session带有事务，并且事务成功提交，则消息被自动签收。如果事务回滚，则消息会被再次传送。2、不带事务的session  不带事务的session的签收方式，取决于session的配置。

 
 Activemq支持一下三種模式：   1.Session.AUTO_ACKNOWLEDGE  消息自动签收   
2.Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE  客戶端调用acknowledge方法手动签收3.textMessage.acknowledge();//手动签收 4.Session.DUPS_OK_ACKNOWLEDGE 不是必须签收，消息可能会重复发送。在第二次重新传送消息的时候，消息只有在被确认之后，才认为已经被成功地消费了。消息的成功消费通常包含三个阶段：客户接收消息、客户处理消息和消息被确认。
在事务性会话中，当一个事务被提交的时候，确认自动发生。在非事务性会话中，消息何时被确认取决于创建会话时的应答模式（acknowledgement mode）。该参数有以下三个可选值：



Number Of Consumers  消费者 这个是消费者端的消费者数量 Number Of Pending Messages 等待消费的消息 这个是当前未出队列的数量。可以理解为总接收数-总出队列数 Messages Enqueued 进入队列的消息  进入队列的总数量,包括出队列的。 这个数量只增不减 Messages
Dequeued 出了队列的消息  可以理解为是消费这消费掉的数量 

4.4 、发布订阅 生产者:

/**
*
* @author WangYongSheng
*发布订阅生产者
*/
public class TopicProduct {

private static final String USERNAME="admin";
private static final String PASSWORD="admin";
private static final String BROKERURL="tcp://127.0.0.1:61616";
private static final String TOPICNAME="myTopic";
public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static void start() throws JMSException{
//connectionFactory，jsm用它创建连接
ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME, PASSWORD, BROKERURL);
//jms客户端到jmsprovide的连接
Connection connection = connectionFactory.createConnection();
//启动连接
connection.start();
//Session 一个发送或接受消息的线程 设置消息可靠性 手动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);
//创建一个队列
Topic topic = session.createTopic(TOPICNAME);
//消息生产者 发布
MessageProducer producer = session.createProducer(topic);
//存放消息队列
for(int i=1;i<=5;i++){
TextMessage textMessage = session.createTextMessage("HELLO ACTIVEMQ: I'M: "+i);
producer.send(textMessage);
}
System.out.println("消息队列内容存放。。。。成功。。。");
session.close();
connection.close();
}
}

消费者：

/**
*
* @author WangYongSheng
*发布订阅消费者
*/
public class TopicConsumer {
private static final String USERNAME = "admin";
private static final String PASSWORD = "admin";
private static final String BROKERURL = "tcp://127.0.0.1:61616";
private static final String TOPICNAME = "myTopic";

public static void main(String[] args) throws JMSException {
start();
}
static void start() throws JMSException {
//connectionFactory，jsm用它创建连接
ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory(USERNAME, PASSWORD, BROKERURL);
//jms客户端到jms provide的连接
Connection connection = connectionFactory.createConnection();
//启动连接
connection.start();
//Session 一个发送或接受消息的线程    设置消息可靠性   手动签收
Session session = connection.createSession(false, Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);
//创建一个队列
Topic createTopic = session.createTopic(TOPICNAME);
//消息消费者  进行订阅
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(createTopic);
while (true) {
//消费者接受消息
TextMessage receive = (TextMessage) consumer.receive();
//如果生产者有消息发送过来，就直接输出，并手工应答生产者，我已经收到消息了！
if (receive != null) {
System.out.println("ActiveMQ消息订阅成功。。消息内容：" + receive.getText());
//手工应答
receive.acknowledge();
} else {
break;
}
}
session.close();
connection.close();
}
}

4.5 、SpringBoot整合ActiveMQ

生产者:

4.5.1 引入 maven依赖

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>1.5.4.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- spring boot web支持：mvc,aop... -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-activemq</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

4.5.2 引入 YML配置

application.yml

spring:
activemq:
broker-url: tcp://127.0.0.1:61616
user: admin
password: admin
queue: kmx.pas.job.sgtest

4.5.3 创建QueueConfig

@Configuration
public class QueueConfig {
@Value("${queue}")
private String queue;

@Bean
public Queue logQueue() {
return new ActiveMQQueue(queue);
}
}

4.5.4 创建Product

@Component
@EnableScheduling
public class Producer {
@Autowired
private JmsMessagingTemplate jmsMessagingTemplate;
@Autowired
private Queue queue;

@Scheduled(fixedDelay = 5000)
public void send() {
jmsMessagingTemplate.convertAndSend(queue, "测试消息队列" + System.currentTimeMillis());
}
}

4.5.5 启动

@SpringBootApplication
public class App {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(App.class, args);
}
}

消费者：

4.5.1 引入 maven依赖

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>1.5.4.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- spring boot web支持：mvc,aop... -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-activemq</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

4.5.2 引入 YML配置

application.yml

spring:
activemq:
broker-url: tcp://127.0.0.1:61616
user: admin
password: admin
queue: kmx.pas.job.sgtest

4.5.3 创建Consumer

@Component
public class Consumer {

@JmsListener(destination = "${queue}")
public void receive(String msg) {
System.out.println("监听器收到msg:" + msg);
}

}

4.5.4 启动

@SpringBootApplication
public class App {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(App.class, args);
}
}