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消息队列一:为什么需要消息队列(MQ)?(二)
2019-09-17 19:06:13 】 浏览:196
Tags:消息 队列 为什么 需要
会转而将消息传递给真正的处理器(也可以看做是消费者)处理消息,执行相关的业务。在本文第二部分介绍的医疗卫生系统,正是通过引入Quartz.NET实现了Batch Job,完成对消息通道中消息的处理。

推模型的主动权常常掌握在生产者手中,消费者被动地等待生产者发出的通知,这就要求生产者必须了解消费者的相关信息。如图3所示:

图3 推模型

对于推模型而言,消费者无需了解生产者。在生产者通知消费者时,传递的往往是消息(或事件),而非生产者自身。同时,生产者还可以根据不同的情况,注册不同的消费者,又或者在封装的通知逻辑中,根据不同的状态变化,通知不同的消费者。

两种模型各有优势。拉模型的好处在于可以进一步解除消费者对通道的依赖,通过后台任务去定期访问消息通道。坏处是需要引入一个单独的服务进程,以Schedule形式执行。而对于推模型而言,消息通道事实上会作为消费者观察的主体,一旦发现消息进入,就会通知消费者执行对消息的处理。无论推模型,拉模型,对于消息对象而言,都可能采用类似Observer模式的机制,实现消费者对生产者的订阅,因此这种机制通常又被称为Publisher-Subscriber模式,如图4所示:

图4 Publisher-Subscriber模式(图片来自eaipatterns )

通常情况下,发布者和订阅者都会被注册到用于传播变更的基础设施(即消息通道)上。发布者会主动地了解消息通道,使其能够将消息发送到通道中;消息通道一旦接收到消息,会主动地调用注册在通道中的订阅者,进而完成对消息内容的消费。

对于订阅者而言,有两种处理消息的方式。一种是广播机制,这时消息通道中的消息在出列的同时,还需要复制消息对象,将消息传递给多个订阅者。例如,有多个子系统都需要获取从CRM系统传来的客户信息,并根据传递过来的客户信息,进行相应的处理。此时的消息通道又被称为Propagation通道。另一种方式则属于抢占机制,它遵循同步方式,在同一时间只能有一个订阅者能够处理该消息。实现Publisher-Subscriber模式的消息通道会选择当前空闲的唯一订阅者,并将消息出列,并传递给订阅者的消息处理方法。

目前,有许多消息中间件都能够很好地支持Publisher-Subscriber模式,例如JMS接口规约中对于Topic对象提供的MessagePublisher与MessageSubscriber接口。RabbitMQ也提供了自己对该模式的实现。微软的MSMQ虽然引入了事件机制,可以在队列收到消息时触发事件,通知订阅者。但它并非严格意义上的Publisher-Subscriber模式实现。由微软MVP Udi Dahan作为主要贡献者的NServiceBus,则对MSMQ以及WCF做了进一层包装,并能够很好地实现这一模式。

消息路由(Message Router)模式

无论是Message Channel模式,还是Publisher-Subscriber模式,队列在其中都扮演了举足轻重的角色。然而,在企业应用系统中,当系统变得越来越复杂时,对性能的要求也会越来越高,此时对于系统而言,可能就需要支持同时部署多个队列,并可能要求分布式部署不同的队列。这些队列可以根据定义接收不同的消息,例如订单处理的消息,日志信息,查询任务消息等。这时,对于消息的生产者和消费者而言,并不适宜承担决定消息传递路径的职责。事实上,根据S单一职责原则,这种职责分配也是不合理的,它既不利于业务逻辑的重用,也会造成生产者、消费者与消息队列之间的耦合,从而影响系统的扩展。

既然这三种对象(组件)都不宜承担这样的职责,就有必要引入一个新的对象专门负责传递路径选择的功能,这就是所谓的Message Router模式,如图5所示:

图5 Message Router模式(图片来自eaipatterns )

通过消息路由,我们可以配置路由规则指定消息传递的路径,以及指定具体的消费者消费对应的生产者。例如指定路由的关键字,并由它来绑定具体的队列与指定的生产者(或消费者)。路由的支持提供了消息传递与处理的灵活性,也有利于提高整个系统的消息处理能力。同时,路由对象有效地封装了寻找与匹配消息路径的逻辑,就好似一个调停者(Meditator),负责协调消息、队列与路径寻址之间关系。

除了以上的模式之外,Messaging模式提供了一个通信基础架构,使得我们可以将独立开发的服务整合到一个完整的系统中。 Message Translator模式则完成对消息的解析,使得不同的消息通道能够接收和识别不同格式的消息。而且通过引入这样的对象,也能够很好地避免出现盘根错节,彼此依赖的多个服务。Message Bus模式可以为企业提供一个面向服务的体系架构。它可以完成对消息的传递,对服务的适配与协调管理,并要求这些服务以统一的方式完成协作。

2、消息模式的应用场景

基于消息的分布式架构总是围绕着消息来做文章。例如可以将消息封装为对象,或者指定消息的规范例如SOAP,或者对实体对象的序列化与反序列化。这些方式的目的只有一个,就是将消息设计为生产者和消费者都能够明白的格式,并能通过消息通道进行传递。

场景一:基于消息的统一服务架构

在制造工业的CIMS系统中,我们尝试将各种业务以服务的形式公开给客户端的调用者,例如定义这样的接口:

public interface IService {
    IMessage Execute(IMessage aMessage);
    void SendRequest(IMessage aMessage);
}

之所以能够设计这样的服务,原因在于我们对业务信息进行了高度的抽象,以消息的形式在服务之间传递。此时的消息其实是生产者与消费者之间的契约或接口,只要遵循这样的契约,按照规定的格式对消息进行转换与抽取,就能很好地支持系统的分布式处理。

在这个CIMS系统中,我们将消息划分为ID,Name和Body,通过定义如下的接口方法,可以获得消息主体的相关属性:

public interface IMessage:ICloneable
{
     string MessageID { get; set; }
     string MessageName() { get; set; }
     IMessageItemSequence CreateMessageBody();
     IMessageItemSequence GetMessageBody();
}

消息主体类Message实现了IMessage接口。在该类中,消息体Body为IMessageItemSequence类型。这个类型用于获取和设置消息的内容:Value和Item:

public interface IItemValueSetting {
     string getSubValue(string name);
     void setSubValue(string name, string value);  
}
public interface IMessageItemSequence:IItemValueSetting, ICloneable
{      
     IMessageItem GetMessageItem(string aName);
     IMessageItem CreateMessag
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