Java消息服务-JMS 确认和事务【面试+工作】

保证消息传送

保证消息传送有3个主要部分：消息自主性，存储并转发以及底层消息确认，下面具体看一下这些概念；

1.消息自主性

消息是自包含的自主性实体，在设计分布式消息应用程序时，要将此作为头条法则；当JMS客户端发送一条消息时，它就完成了它的所有工作，一旦该数据被传送出去，它就被认为是”安全的”，

而且不在受该客户端的控制，类似JDBC客户端和数据库直接的约定；

2.保存并转发消息传送

可以将消息标记为持久化的，这样JMS服务器负责保存消息，以确保在提供者发生故障或消费客户端发生故障的情况下，消息可以恢复正常；消息可以集中存储或本地存储；

3.消息确认

JMS规定了多种确认模式，这些确认是保证消息传送的关键部分；服务器确认从JMS生产者接受消息，而JMS消费者确认从服务器接受消息；确认协议允许JMS提供者监测一条消息的整个过程，

以便了解是否成功的生产和消费了该消息；

消息确认

消息确认协议是保证消息传送的关键所在，JMS主要定义了三种确认模式：auto_acknowledge,dups_ok_acknowledge以及client_acknowledge；

1.auto_acknowledge

auto_acknowledge是JMS提供的自动确认模式，下面分别从生产者和消费者角度来分析，以下使用ActiveMQ来作为消息服务器；

1.1生产者和消息服务器

生产者调用send()或者publish()方法发送消息，同时进行阻塞，直到从消息服务器接收到一个确认为止；底层确认对客户端编程模型来说是不可见的，如果在操作期间发生故障，就会抛出一个异常，同时认为该消息没有被传送；消息服务器接收到消息，如果是持久性消息就会持久化到磁盘，如果是非持久性消息就会存入内存，然后再通知生产者已经接收到消息；

上图中可能出现的异常

1.1.1.发送消息失败

可能由于网络原因导致发送消息失败，服务器没有感知，需要生产者做好异常检测或者重发机制；

1.1.2.持久化失败

生产者成功发送消息给服务器，服务器在持久化时失败，服务器会在通知的时候，把错误信息返回给生产者，需要生产者做好异常检测；

1.1.3.服务器通知生产者失败

成功接收消息和持久化，在通知生产者时，出现网络异常导致失败，服务器会将此消息删除，生产者会从阻塞中返回并抛出异常；

1.2消息服务器和消费者

消费者获取到消息之后，需要向服务器发送确认信息，如果服务器没有接收到确认信息，会认为该消息未被传送，会试图重新传送；如果接收到确认消息，此消息将会从持久化存储器中删除；

上图中可能出现的异常

1.2.1.接收消息失败

对于Queue模型来说，是主动拉取消息，在没有成功拉取数据的情况下，服务器自然不会删除数据；对于Topic模型来说，消息服务器会推送给每个消费者一个消息的副本，如果是持久订阅者，一直到消息服务器接收到所有消息预定接收者的确认时，才会认为完成传送；如果是非持久订阅，就不会关心某一个接收者是否接收到消息；

1.2.2.消费者通知服务器失败

消费者成功接收到消息，但是在处理完之后，通知服务器失败，导致服务器没有被删除，消息会被重发，消费者要做好幂等性处理；

1.2.3.删除持久化失败

消费者成功接收到消息，服务器成功接收通知信息，在删除持久化数据时失败，导致数据没有被删除，消息会再次被消费，消费者要做好幂等性处理；

1.3实例分析

1.3.1.准备ActiveMq作为服务器

使用apache-activemq-5.15.4作为服务器，使用mysql作为持久化存储器，activemq.xml做如下配置：

1.3.2.准备消息发送器

使用如下实例做消息发送器，本实例使用Queue模型进行分析

1.3.3.准备消息接收器

这里使用的是消息监听器的方式，有消息自动调用onMessage方法，当然也可以直接循环使用qReceiver.receive()方法；其实监听器方式本质上也是有一个consumer thread去不停的读取消息，具体可以查看类TcpTransport；

1.3.4.QSender测试分析

运行QSender发送一条消息，QSender阻塞等待服务器返回通知信息，接收到成功通知，Qsender停止阻塞，执行其他的逻辑，结果如下：

查看mysql数据库

在发送器中send()方法会抛出一个JMSException异常，此异常是服务器返回异常的包装类，可以查看ActiveMQConnection部分源码：

在发送消息的时候，可以指定一个超时时间，在指定时间内没有接收到服务器的通知消息，直接认为获取通知信息失败，抛出超时异常；正常情况下，生产者会接收到Response，此类中有方法isException()方法，判定是否有异常，如果有异常会将异常包装成JMSException，抛给生产者；

1.3.5.QReceiverListener测试与分析

运行QReceiverListener，接收器会启动一个consumer thread专门去读取消息，读取到消息之后经过一系列处理之后，会调用onMessage()方法，此方法中需要读取消息，并进行业务逻辑处理，处理完之后会自动给服务器发送确认消息；确认消息非常重要，用来决定服务器是否会删除消息，不删除的话，消息会被重复消费，结果如下：

一次成功接收消息，重发标识为false；

查看mysql数据库

具体可以看一下ActiveMQMessageConsumer中的部分代码：

执行之后日志如下：

接收到如上6条消息之后，不再重复，消息被删除；

2.dups_ok_acknowledge

指示JMS生产者可以将一条消息向同一目的地发送两次以上；dups_ok_acknowledge模式基于以下假设：用于确保”一次而且仅仅一次”传送而必须的处理，会在提供者级别上导致额外开销，还会影响系统的性能和消息吞吐量，允许接受重复消息的应用程序，可以使用dups_ok_acknowledge模式来避免这种开销；

在ActiveMQ中表示并不是没接收一条消息就确认，而是可以接收一个批次后才确认，具体可以查看afterMessageIsConsumed()方法中的部分代码：

大致分成了三种确认方式：没接受一条消息确认一次，等接收一个批次再确认以及手动指定确认；

3.client_acknowledge

此模式可以控制何时发送确认消息，具体使用message.acknowledge()方法，当然只有在client_acknowledge模式下才有效，其他2个模式直接忽略；

简单模拟一下，在接收到消息之后直接确认，后续处理业务发生错误，这种情况下消息不会被重发；

事务性消息

一个事务性发送，其中一组消息要么能够全部保证到达服务器，要么都不到达服务器，生产者、消费者与消息服务器直接都支持事务性；

1.事务性发送

从生产者角度的来看，JMS提供者为这组消息提供了高速缓存，直到执行commit()命令，如果发生了故障或者执行rollback()，这些消息会丢失；

2.事务性接收

从接收者的角度来看，这些消息会尽快的传送给接收者，但是他们一直由JMS提供者保存，知道接收者在会话对象上执行commit()为止；如果发生故障或者执行rollback()，提供者会重新发送这些消息，这些消息会被标志为重新传送；

3.事务性发送和接收

如果事务性生产者和事务性消费者由同一会话创建，那么他们就能够组合在单个事务中；这样一来，JMS客户端就可以作为单独的工作单元生产和消费消息；

4.实例分析

QSender做如下改动：

指定QueueSession为事务性会话，发送完之后执行commit()，失败执行rollback();

QReceiver做如下改动：

在接收完end结束标志之后，执行commit()方法，高速服务器接收完成；当然这里使用非事务性消费者也是可以接收消息的，事务的范围仅限于生产者或消费者与消息服务器的会话；可以发现JMS的事务和JDBC提供的事务很像，本质上提供的是本地事务；不过如果要跨越多个会话、队列、主题和数据库之间协调单个事务，那仅仅本地事务是不够的，这时候需要分布式事务；

5.分布式事务

允许多个资源参与到一个事务中，这些资源可以是数据库，JMS等等；JMS规范提供了下列JMS对象的XA版本：XAConnection、XAConnectionFactory、XAQueueConnection、XAQueueConnectionFactory、XAQueueSession、XASession、XATopicConnection、XATopicConnectionFactory、XATopicSession；具体的消息服务器去实现这些接口，让JMS也可以参与到全局事务中。

总结

本文介绍了一下JMS的消息确认模式和本地事务，并以ActiveMQ作为服务器来做测试和分析，大体上了解了JMS的确认机制；重点介绍了一下本地事务，至于分布式事务一笔带过，其实在处理分布式事务的问题，MQ应用广泛实现最终一致性，这个可以深入分析一下。