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Message Oriented Middleware: Java JMS
LSUB
GSYC
22 de abril de 2015
(cc) 2013 Laboratorio de Sistemas,
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http://creativecommons.org/licenses/. Tambi´
en puede solicitarse a Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way,
Stanford, California 94305, USA.
Las im´
agenes de terceros conservan su licencia original.
MOM
• MOM: Message Oriented Middleware. JMS (Java Message
Service) es el MOM de Java.
• Permite la comunicaci´
on d´ebilmente acoplada, fiable, s´ıncrona
y as´ıncrona entre clientes mediante el paso de mensajes.
• Es una especificaci´
on de API que forma parte de Java EE, hay
m´
ultiples implementaciones.
• El MOM depende de un servicio central o broker para
gestionar los mensajes.
• Usaremos GlassFish como servidor de aplicaciones Java EE.
OOM/RPC vs MOM
OOM/RPC vs MOM
• RPC: el objetivo es ejecutar un procedimiento: ”haz esto”.
• MOM: el objetivo es notificar un evento: ”ha pasado esto”.
JMS
¿Cu´ando se usa una comunicaci´
on d´ebilmente acoplada?
• Si el emisor quiere no saber nada del receptor y viceversa.
S´olo se debe saber el formato de los mensajes.
• No se quiere depender de las interfaces del resto de
componentes, como en RCP/RMI.
• No se quiere depender de la ejecuci´
on de los otros
componentes: los mensajes pueden quedar almacenados en el
sistema y ser atendidos m´as tarde.
JMS
Una aplicaci´on JMS se compone de:
• Clientes: componentes que env´ıan y reciben mensajes. Se
garantiza que el mensaje se entrega justo una vez.
• Mensajes: objetos de comunicaci´
on entre componentes.
• Proveedor JMS: el sistema que implementa el API de JMS. La
plataforma Java EE proporciona un proveedor de JMS. Hay
distintas implementaciones.
• Los objetos administrados (administered objects) necesarios
para interactuar con el proveedor. Se administran mediante
una herramienta (p. ej. asadmin).
JMS
Hay tipos de comunicaci´
on en JMS:
• Point-to-point.
• Publish/subscribe.
Point-to-Point
• Un consumidor por mensaje.
• Colas de mensajes persistentes: emisor y receptor no tienen
dependencia temporal.
• Los mensajes se entregan ordenados.
• El receptor confirma el procesamiento de un mensaje.
Imagen: (c) Oracle
Publish/Subscribe
• M´
ultiples consumidores por mensaje.
• Un consumidor se subscribe a un tema (topic).
• El receptor debe estar activo para recibir: emisor y receptor
tienen dependencia temporal.
Imagen: (c) Oracle
JMS
Tipos de mensajes:
• Text: Strings.
• Object: Un objeto Serializable.
• Bytes: Un array de bytes.
• Map: Un diccionario.
• Stream: Un stream de valores primitivos.
Arquitectura
Imagen: (c) Oracle
Administered Objects
La herramienta de configuraci´
on de Java EE nos permite
administrar dos tipos de objetos:
• ConnectionFactory: crea conexiones con el proveedor de
JMS.
• Queue connection factory: para Point-To-Point.
• Topic connection factory: para Publish/Subscribe.
• Connection factory: para ambas.
• Destination: representa emisores y destinatarios.
• Queue: para Point-To-Point.
• Topic: para Publish/Subscribe.
Administraci´on: GlassFish
• Crear un dominio (una o m´as instancias del servidor de apliaciones) que tiene
asociados estos puertos TCP entre otros:
•
•
•
•
Un
Un
Un
Un
puerto
puerto
puerto
puerto
para el servidor de aplicaciones (8080 por omisi´
on).
de administraci´
on (4848 por omisi´
on).
de JMS (7070 por omisi´
on).
de IIOP para RMI/CORBA (3700 por omisi´
on).
asadmin create-domain --adminport 5000
asadmin list-domains
mydomain
• Arrancar el dominio y la base de datos con la herramienta asadmin:
asadmin start-domain mydomain
asadmin start-database
• Arrancar un navegador: http://localhost:4848
Administraci´on: GlassFish
• Configurar JMS Default Host con la direcci´on de la m´aquina que ejecuta el
broker de JMS (en este caso la m´
aquina en la que ejecuta GlassFish).
Configurations → JavaMessageService → default JMS host
• Crear los objetos administrados de JMS (JMS Resources):
Resources → JMSResources → ConnectionFactories
Resources → JMSResources → DestinationResources
• Nombre (JNDI).
• Tipo de recurso.
Administraci´on: GlassFish
Administraci´on: GlassFish
Administraci´on: GlassFish
JNDI
• Los recursos se registran en un espacio de nombres de JNDI
(Java Naming and Directory Interface).
• JNDI es una interfaz homogenea para distintos sistemas de
nombrado (LDAP, CORBA, NDS, etc.).
• En JMS se usa para localizar los objetos administrados.
• Por omisi´
on se conecta a localhost:3700. Si el servidor
JNDI est´a en otra parte, hay que definirlo en las propiedades.
• Para resolver los nombres:
I n i t i a l C o n t e x t j n d i = new I n i t i a l C o n t e x t ( ) ;
QueueConnectionFactory qFactory =
( QueueConnectionFactory ) j n d i . lookup ( ” Factoria1 ” ) ;
// Lookup q ue u e
Queue que ue = ( Queue ) j n d i . l o o k u p ( ” C o l a 1 ” ) ;
Modelo
• Conexi´
on: objeto que representa la conexi´
on con el proveedor
de JMS.
• Sesi´
on: contexto para enviar y recibir mensajes desde un u
´nico
thread. La sesi´on crea mensajes, productores y consumidores
para su thread (no se deben usar desde otros threads).
Modelo
Imagen: (c) Oracle
Interfaces
Conexi´on Point-to-Point
• El m´
etodo createQueueConnection de la factor´ıa crea una
conexi´on con el proveedor de JMS.
• Dentro de una conexi´
on podemos crear una o m´as sesiones
para enviar, recibir, etc.
• El m´
etodo close() cierra la conexi´
on y todo lo que depende
de ella (sesiones, etc.).
QueueConnection c o n n e c t i o n = f a c t o r y . createQueueConnection ( ) ;
QueueSession s e s s i o n =
c o n n e c t i o n . c r e a t e Q u e u e S e s s i o n ( f a l s e , Q u e u e S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
Sesi´on Point-to-Point
• El primer argumento de createQueueSession inica si la
sesi´on es transaccional.
• Si no es transaccional, hay que indicar un modo de
asentimiento del mensaje (si es transaccional se ignora el
segundo argumento):
• AUTO ACKNOWLEDGE: se hace autom´
aticamente.
• CLIENT ACKNOWLEDGE: el receptor debe invocar el m´
etodo
acknowledge() manualmente. Si una sesi´
on termina sin
confirmar la recepci´
on de un mensaje, el mensaje vuelve a
estar disponible en la cola. La confirmaci´
on de un mensaje
confirma todos los mensajes anteriores recibidos en la sesi´on.
Sesi´on
La sesi´on nos permite crear objetos de tipo:
• QueueReceiver para recibir mensajes. Aunque es posible
tener dos sesiones distintas con QueueReceivers para la
misma cola, el est´andar de JMS no define como se reparten
los mensajes. S´olo un consumidor recibe el mensaje.
• QueueSender para enviar mensajes.
• QueueBrowser para inspeccionar mensajes en la cola sin
sacarlos.
• TemporaryQueue para crear una cola temporal que solo
sobrevive a la conexi´
on en la que se crea.
Sesi´on Transaccional
• La transacci´
on es entre un extremo y el proveedor de JMS, no
entre los extremos.
• Sem´
antica: los mensajes se ponen/quitan de la colas todos o
ninguno.
• Forman parte de la transacci´
on todos los mensajes enviados y
recibidos en la sesi´
on entre dos invocaciones de
commit()/rollback(), potencialmente de distintas colas.
• Transaction Commit: todos los mensajes producidos est´
an
enviados y todos los mensajes consumidos ent´an asentidos.
• Transaction Rollback: todos los mensajes producidos se han
destruido y todos los mensajes consumidos se han devuelto.
Sesi´on Transaccional
Env´ıo:
• Despu´
es de enviar, los mensajes no est´an disponibles en la cola
hasta que no se invoque el m´etodo commit() de la sesi´on.
• Si se invoca rollback() en su lugar, los mensajes de la
transacci´on no llegan nunca a estar disponibles en la cola.
Sesi´on Transaccional
Recepci´on:
• Los mensajes recibidos en la transacci´
on no se eliminan de la
cola mientras se van recibiendo; se eliminan de la cola cuando
el receptor invoca commit(), despu´
es de recibirlos.
• Si se invoca rollback() en su lugar, todos los mensajes de la
transacci´on vuelven a estar disponibles en la cola.
Cierre
• Cuando ya no se van a utilizar, hay que cerrar los
receptores/emisores, sesiones y conexiones, llamando a
close().
• El cierre de una sesi´
on cierra los receptores/emisores que la
pertenecen.
• El cierre de una conexi´
on cierra las sesiones correspondientes.
Ejemplo Point-To-Point: Sender
// e x c e p t i o n s a r e i g n o r e d i n t h i s e x a m p l e
I n i t i a l C o n t e x t j n d i = new I n i t i a l C o n t e x t ( ) ;
QueueConnectionFactory f a c t o r y =
( QueueConnectionFactory ) j n d i . lookup ( ” Factoria1 ” ) ;
Queue q ue ue = ( Queue ) j n d i . l o o k u p ( ” C o l a 1 ” ) ;
QueueConnection c o n n e c t i o n = f a c t o r y . createQueueConnection ( ) ;
QueueSession s e s s i o n =
c o n n e c t i o n . c r e a t e Q u e u e S e s s i o n ( f a l s e , Q u e u e S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
Qu eue Sender s e n d e r = s e s s i o n . c r e a t e S e n d e r ( queue ) ;
f o r ( i n t i = 0 ; i < 1 0 ; i ++){
T e x t M e s s a g e msg = s e s s i o n . c r e a t e T e x t M e s s a g e ( ) ;
msg . s e t T e x t ( ” Message ” + i + ” t o C o l a 1 ! ” ) ;
s e n d e r . s e n d ( msg ) ;
System . e r r . p r i n t ( ” . ” ) ;
Thread . s l e e p ( 1 0 0 0 ) ;
}
connection . close ( ) ;
// c l o s e s t h e c o n n e c t i o n , t h e s e s s i o n and t h e r e c e i v e r
Ejemplo Point-To-Point: Synchronous Receiver
// e x c e p t i o n s a r e i g n o r e d i n t h i s e x a m p l e
I n i t i a l C o n t e x t j n d i = new I n i t i a l C o n t e x t ( ) ;
QueueConnectionFactory f a c t o r y =
( QueueConnectionFactory ) j n d i . lookup ( ” Factoria1 ” ) ;
Queue q ue ue = ( Queue ) j n d i . l o o k u p ( ” C o l a 1 ” ) ;
QueueConnection c o n n e c t i o n = f a c t o r y . createQueueConnection ( ) ;
QueueSession s e s s i o n =
c o n n e c t i o n . c r e a t e Q u e u e S e s s i o n ( f a l s e , Q u e u e S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
Q u e u e R e c e i v e r r e c e i v e r = s e s s i o n . c r e a t e R e c e i v e r ( queue ) ;
connection . s t ar t ( ) ;
System . e r r . p r i n t l n ( ” L i s t e n i n g . . . ” ) ;
for ( ; ; ) {
Message msg = r e c e i v e r . r e c e i v e ( ) ;
i f ( msg == n u l l ){
System . o u t . p r i n t l n ( ” no more m e s s a g e s ! ” ) ;
break ;
}
i f ( msg i n s t a n c e o f T e x t M e s s a g e ){
T e x t M e s s a g e m = ( T e x t M e s s a g e ) msg ;
System . o u t . p r i n t l n ( ” Message r e c e i v e d : ” + m. g e t T e x t ( ) ) ;
}
}
connection . close ( ) ;
// c l o s e s t h e c o n n e c t i o n , t h e s e s s i o n and t h e r e c e i v e r
Ejemplo Point-To-Point: Asynchronous Receiver
// e x c e p t i o n s and c l o s e ( ) c a l l s a r e i g n o r e d i n t h i s e x a m p l e
p r i v a t e c l a s s A s y n c R e c e i v e r i m p l e m e n t s Runnable , M e s s a g e L i s t e n e r {
p r i v a t e QueueConnection c o n n e c t i o n ;
p r i v a t e Queue queue ;
p u b l i c A s y n c R e c e i v e r ( Q u e u e C o n n e c t i o n con , Queue queue ){
t h i s . c o n n e c t i o n = con ;
t h i s . queue = queue ;
}
@Override
p u b l i c void run (){
try {
QueueSession s e s s i o n =
c o n n e c t i o n . c r e a t e Q u e u e S e s s i o n ( f a l s e , Q u e u e S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
Q u e u e R e c e i v e r r e c e i v e r = s e s s i o n . c r e a t e R e c e i v e r ( queue ) ;
receiver . setMessageListener ( this );
System . o u t . p r i n t l n ( Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) + ” l i s t e n i n g ! ” ) ;
//
The t h r e a d w i l l be d o i n g i t s j o b
doJob ( ) ;
} c a t c h ( E x c e p t i o n e ){ . . . } f i n a l l y { . . . }
}
@Override
p u b l i c v o i d onMessage ( Message msg ) {
try {
T e x t M e s s a g e m = ( T e x t M e s s a g e ) msg ;
System . o u t . p r i n t l n ( ” L i s t e n e r , Thread ” +
Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) + ” m e s s a g e r e c e i v e d : ” + m. g e t T e x t ( ) ) ;
} c a t c h ( JMSException e ) { . . . } f i n a l l y { . . . }
}
}
Publish/Subscribe
• La conexi´
on y la sesi´
on se crea de forma similar, pero usando
las interfaces de Topic en lugar de las de Queue.
• El emisor se crea con el m´
etodo createPublisher() de la
sesi´on. Recibe como par´ametro el Topic al que se quiere
enviar.
• Para recepci´
on s´ıncrona, debemos instanciar un objeto
MessageConsumer invocando createConsumer().
• Para recepci´
on as´ıncrona, debemos instanciar un objeto
TopicSubscriber invocando createSubscriber() e
instalar un manejador: un objeto que implemente la interfaz
MessageListener.
Ejemplo Pub/Sub: Sender
try {
I n i t i a l C o n t e x t j n d i = new I n i t i a l C o n t e x t ( ) ;
TopicConnectionFactory factory =
( TopicConnectionFactory ) j n d i . lookup (” Factoria2 ” ) ;
Topic t o p i c = ( Topic ) j n d i . lookup ( ” Topic1 ” ) ;
TopicConnection connection = f a c t o r y . createTopicConnection ( ) ;
TopicSession session =
c o n n e c t i o n . c r e a t e T o p i c S e s s i o n ( f a l s e , T o p i c S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
TopicPublisher publisher = session . createPublisher ( topic );
f o r ( i n t i = 0 ; i < 1 0 ; i ++){
T e x t M e s s a g e msg = s e s s i o n . c r e a t e T e x t M e s s a g e ( ) ;
msg . s e t T e x t ( ” Message ” + i + ” t o C o l a 1 ! ” ) ;
p u b l i s h e r . p u b l i s h ( msg ) ;
System . e r r . p r i n t ( ” . ” ) ;
Thread . s l e e p ( 1 0 0 0 ) ;
}
connection . close ( ) ;
} c a t c h ( E x c e p t i o n e ){
e . printStackTrace ( ) ;
}
Ejemplo Pub/Sub: Synchronous Receiver
try {
I n i t i a l C o n t e x t j n d i = new I n i t i a l C o n t e x t ( ) ;
TopicConnectionFactory factory =
( TopicConnectionFactory ) j n d i . lookup (” Factoria2 ” ) ;
Topic t o p i c = ( Topic ) j n d i . lookup ( ” Topic1 ” ) ;
TopicSession session =
c o n n e c t i o n . c r e a t e T o p i c S e s s i o n ( f a l s e , T o p i c S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
MessageConsumer c o n s u m e r = s e s s i o n . c r e a t e C o n s u m e r ( t o p i c ) ;
System . o u t . p r i n t l n ( ” Thread ” + Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) + ” l i s t e n i n g ! ” ) ;
for (;;){
for ( ; ; ) {
Message msg = c o n s u m e r . r e c e i v e ( ) ;
i f ( msg == n u l l ){
System . o u t . p r i n t l n ( ” no more m e s s a g e s ! ” ) ;
break ;
}
i f ( msg i n s t a n c e o f T e x t M e s s a g e ){
T e x t M e s s a g e m = ( T e x t M e s s a g e ) msg ;
System . o u t . p r i n t l n ( ” Consumer , Thread ” +
Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) +
” m e s s a g e r e c e i v e d : ” + m. g e t T e x t ( ) ) ;
}
}
}catch ( Exception e ) { . . . } f i n a l l y { . . . }
Ejemplo Pub/Sub: Asynchronous Receiver
// e x c e p t i o n s and c l o s e ( ) c a l l s a r e i g n o r e d i n t h i s e x a m p l e
p r i v a t e s t a t i c c l a s s A s y n c R e c e i v e r i m p l e m e n t s Runnable , M e s s a g e L i s t e n e r {
p ri v at e TopicConnection connection ;
p r i v a t e Topic t o p i c ;
p u b l i c A s y n c R e c e i v e r ( T o p i c C o n n e c t i o n con , T o p i c t o p i c ){
t h i s . c o n n e c t i o n = con ;
this . topic = topic ;
}
@Override
p u b l i c void run (){
try {
TopicSession session =
c o n n e c t i o n . c r e a t e T o p i c S e s s i o n ( f a l s e , T o p i c S e s s i o n . AUTO ACKNOWLEDGE ) ;
TopicSubscriber subscriber = session . createSubscriber ( topic );
subscriber . setMessageListener ( this );
System . o u t . p r i n t l n ( ” Thread ” + Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) + ” s u b s c r i b e d ! ” ) ;
//
The t h r e a d w i l l be d o i n g i t s j o b
doJob ( ) ;
}catch ( Exception e ) { . . . } f i n a l l y { . . . }
}
@Override
p u b l i c v o i d onMessage ( Message msg ) {
try {
T e x t M e s s a g e m = ( T e x t M e s s a g e ) msg ;
System . o u t . p r i n t l n ( ” S u b s c r i b e r , Thread ” +
Thread . c u r r e n t T h r e a d ( ) . g e t I d ( ) + ” m e s s a g e r e c e i v e d : ” + m. g e t T e x t ( ) ) ;
} c a t c h ( JMSException e ) { . . . } f i n a l l y { . . . }
}
}
Ejecuci´on
En la m´aquina en la que ejecuta GlassFish:
# $GLASSFISH i s t h e p a t h t o t h e G l a s s F i s h d i r e c t o r y :
j a v a −cp j m s e x a m p l e . j a r : $GLASSFISH/ g l a s s f i s h / l i b / g f − c l i e n t . j a r
org . l s u b . jmsexample . P2PReceiver
Ejecuci´on
En otras m´aquinas:
• No hace falta ejecutar GlassFish en ellas.
• Es necesario tener todas las clases en el classpath. Podemos
instalar GlassFish o copiar todos los JAR necesarios a mano.
• Hay que indicar la m´
aquina en la que ejecuta el proveedor de
JMS.
# $GLASSFISH i s t h e p a t h t o t h e G l a s s F i s h d i r e c t o r y :
j a v a −Dorg . omg . CORBA . O R B I n i t i a l H o s t=omac . l s u b . o r g
−cp j m s e x a m p l e . j a r : $GLASSFISH/ g l a s s f i s h / l i b / g f − c l i e n t . j a r
org . l s u b . jmsexample . P2PReceiver
asadmin
Otros comandos u
´tiles:
• flush-jmsdest --desttype queue cola : drena la cola
indicada.
• flush-jmsdest --desttype topic topic : drena el topic.
• stop-domain domain : para la ejecuci´
on del dominio.
• delete-domain domain : borra el dominio.
• ...