JMS消息确认和事务
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：
<bean id="mysql-ds" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost/activemq?relaxAutoCommit=true"/>
<property name="username" value="root"/>
<property name="password" value="root"/>
<property name="poolPreparedStatements" value="true"/>
</bean>
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
public class QSender {
private QueueConnectionFactory factory;
private QueueConnection qConnection;
private QueueSession qSession;
private Queue queue;
private QueueSender qSender;
public QSender() {
try {
factory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://localhost:61616");
qConnection = factory.createQueueConnection();
qConnection.start();
qSession = qConnection.createQueueSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
queue = qSession.createQueue("test");
qSender = qSession.createSender(queue);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.err.println("初始化生产者失败");
}
}
private void sendMessage(String text) {
try {
TextMessage message = qSession.createTextMessage(text);
qSender.send(message);
} catch (JMSException e) {
e.printStackTrace();
System.err.println("发送消息失败，生产者做重发处理");
}
}
private void exit() {
try {
if (qConnection != null) {
qConnection.close();
}
if (qSession != null) {
qSession.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
QSender sender = new QSender();
String message = "test消息";
System.out.println("准备发送消息：" + message);
sender.sendMessage(message);
System.out.println("消息已发送");
sender.exit();
}
}
1.3.3.准备消息接收器
public class QReceiverListener implements MessageListener {
private QueueConnectionFactory factory;
private QueueConnection qConnection;
private QueueSession qSession;
private Queue queue;
private QueueReceiver qReceiver;
public QReceiverListener() {
try {
factory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://localhost:61616");
qConnection = factory.createQueueConnection();
qConnection.start();
qSession = qConnection.createQueueSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
queue = qSession.createQueue("test");
qReceiver = qSession.createReceiver(queue);
qReceiver.setMessageListener(this);
System.out.println("等待接受消息......");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void onMessage(Message message) {
try {
TextMessage textMessage = (TextMessage) message;
System.out.println("消息内容：" + textMessage.getText() + ",是否重发：" + textMessage.getJMSRedelivered());
} catch (JMSException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
new QReceiverListener();
}
}
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：
准备发送消息：test消息 消息已发送
查看mysql数据库
mysql> select * from activemq_msgs; +----+--------------+---------------------------------------------+-----------+------------+-----+----------+------+ | ID | CONTAINER | MSGID_PROD | MSGID_SEQ | EXPIRATION | MSG | PRIORITY | XID | +----+--------------+---------------------------------------------+-----------+------------+-----+----------+------+ | 15 | queue://test | ID:NJD9YZGJ2-PC-61961-1533606386511-1:1:1:1 | 1 | 0 | | 0 | NULL | +----+--------------+---------------------------------------------+-----------+------------+-----+----------+------+
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：
public Response syncSendPacket(Command command, int timeout) throws JMSException {
if (isClosed()) {
throw new ConnectionClosedException();
} else {
try {
Response response = (Response)(timeout > 0
? this.transport.request(command, timeout)
: this.transport.request(command));
if (response.isException()) {
ExceptionResponse er = (ExceptionResponse)response;
if (er.getException() instanceof JMSException) {
throw (JMSException)er.getException();
} else {
if (isClosed()||closing.get()) {
LOG.debug("Received an exception but connection is closing");
}
JMSException jmsEx = null;
try {
jmsEx = JMSExceptionSupport.create(er.getException());
} catch(Throwable e) {
LOG.error("Caught an exception trying to create a JMSException for " +er.getException(),e);
}
if (er.getException() instanceof SecurityException && command instanceof ConnectionInfo){
forceCloseOnSecurityException(er.getException());
}
if (jmsEx !=null) {
throw jmsEx;
}
}
}
return response;
} catch (IOException e) {
throw JMSExceptionSupport.create(e);
}
}
}
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：
等待接受消息...... 消息内容：test消息,是否重发：false
一次成功接收消息，重发标识为false；
查看mysql数据库
mysql> select * from activemq_msgs; Empty set
具体可以看一下ActiveMQMessageConsumer中的部分代码：
if (listener != null && unconsumedMessages.isRunning()) {
if (redeliveryExceeded(md)) {
posionAck(md, "listener dispatch[" + md.getRedeliveryCounter() + "] to " + getConsumerId() + " exceeds redelivery policy limit:" + redeliveryPolicy);
return;
}
ActiveMQMessage message = createActiveMQMessage(md);
beforeMessageIsConsumed(md);
try {
boolean expired = isConsumerExpiryCheckEnabled() && message.isExpired();
if (!expired) {
listener.onMessage(message);
}
afterMessageIsConsumed(md, expired);
} catch (RuntimeException e) {
LOG.error("{} Exception while processing message: {}", getConsumerId(), md.getMessage().getMessageId(), e);
md.setRollbackCause(e);
if (isAutoAcknowledgeBatch() || isAutoAcknowledgeEach() || session.isIndividualAcknowledge()) {
// schedual redelivery and possible dlq processing
rollback();
} else {
// Transacted or Client ack: Deliver the next message.
afterMessageIsConsumed(md, false);
}
}
}
可以看出大致处理流程首先生成了业务逻辑需要的ActiveMQMessage，然后执行beforeMessageIsConsumed()消息被消耗之前的处理，接着就是执行onMessage()，处理业务逻辑，如果处理成功，就执行afterMessageIsConsumed()给服务器发送确认信息；如果抛出RuntimeException异常，则rollback()回滚操作，rollback()里面会处理重发，并且设置了最大的重发次数(类RedeliveryPolicy中存放了变量DEFAULT_MAXIMUM_REDELIVERIES=6)，没有超过重发次数的情况下会发送一个MessageAck.REDELIVERED_ACK_TYPE消息类型，告诉服务器需要重发；否则发送一个MessageAck.POSION_ACK_TYPE消息类型，大致告诉服务器此消息不能被处理，可以删除了，下面模拟一下，只需要在onMessage方法最后抛出异常：
public void onMessage(Message message) {
try {
TextMessage textMessage = (TextMessage) message;
System.out.println("消息内容：" + textMessage.getText() + ",是否重发：" + textMessage.getJMSRedelivered());
throw new RuntimeException("test");
} catch (JMSException e) {
e.printStackTrace();
}
}
执行之后日志如下：
消息内容：test消息,是否重发：true ERROR | ID:NJD9YZGJ2-PC-49998-1533611501812-1:1:1:1 Exception while processing message: ID:NJD9YZGJ2-PC-49981-1533611498161-1:1:1:1:1 java.lang.RuntimeException: test at zh.maven.jmsClient.queue.listener.QReceiverListener.onMessage(QReceiverListener.java:47) at org.apache.activemq.ActiveMQMessageConsumer.dispatch(ActiveMQMessageConsumer.java:1404) at org.apache.activemq.ActiveMQMessageConsumer.iterate(ActiveMQMessageConsumer.java:1575) at org.apache.activemq.ActiveMQSessionExecutor.iterate(ActiveMQSessionExecutor.java:191) at org.apache.activemq.thread.PooledTaskRunner.runTask(PooledTaskRunner.java:133) at org.apache.activemq.thread.PooledTaskRunner$1.run(PooledTaskRunner.java:48) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) ......
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：
if (session.getTransacted()) {
// Do nothing.
} else if (isAutoAcknowledgeEach()) {
......
} else if (isAutoAcknowledgeBatch()) {
......
} else if (session.isClientAcknowledge()||session.isIndividualAcknowledge()) {
......
} else {
throw new IllegalStateException("Invalid session state.");
}
private boolean isAutoAcknowledgeEach() {
return session.isAutoAcknowledge() || ( session.isDupsOkAcknowledge() && getDestination().isQueue() );
}
private boolean isAutoAcknowledgeBatch() {
return session.isDupsOkAcknowledge() && !getDestination().isQueue() ;
}
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；
@Override
public void onMessage(Message message) {
try {
TextMessage textMessage = (TextMessage) message;
System.out.println("消息内容：" + textMessage.getText() + ",是否重发：" + textMessage.getJMSRedelivered());
textMessage.acknowledge();
throw new RuntimeException("test");
} catch (JMSException e) {
e.printStackTrace();
}
}
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：
qSession = qConnection.createQueueSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
private void sendMessage(String text) {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
TextMessage message = qSession.createTextMessage(text + i);
qSender.send(message);
}
qSender.send(qSession.createTextMessage("end"));
qSession.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
try {
qSession.rollback();
} catch (JMSException e1) {
}
System.err.println("发送消息失败，生产者做重发处理");
}
}
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：
qSession = qConnection.createQueueSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
@Override
public void onMessage(Message message) {
try {
TextMessage textMessage = (TextMessage) message;
System.out.println("消息内容：" + textMessage.getText() + ",是否重发：" + textMessage.getJMSRedelivered());
if (textMessage.getText().equals("end")) {
qSession.commit();
}
} catch (JMSException e) {
try {
qSession.rollback();
} catch (JMSException e1) {
}
e.printStackTrace();
}
}
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。
参考
java消息服务
示例代码地址
https://github.com/ksfzhaohui/blog正文到此结束
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