MQ基本概念

MQ的基本概念

1) 隊列管理器

隊列管理器是MQ系統中最上層的一個概念，由它爲咱們提供基於隊列的消息服務。

2) 消息

在MQ中，咱們把應用程序交由MQ傳輸的數據定義爲消息，咱們能夠定義消息的內容並對消息進行廣義的理解，好比：用戶的各類類型的數據文件，某個應用向其它應用發出的處理請求等均可以做爲消息。消息有兩部分組成：

消息描述符(Message Discription或Message Header)，描述消息的特徵，如：消息的優先級、生命週期、消息Id等；

消息體(Message Body)，即用戶數據部分。在MQ中，消息分爲兩種類型，非永久性(non-persistent)消息和永久性(persistent)消息，非永久性消息是存儲在內存中的，它是爲了提升性能而設計的，當系統掉電或MQ隊列管理器從新啓動時，將不可恢復。當用戶對消息的可靠性要求不高，而側重系統的性能表現時，能夠採用該種類型的消息，如：當發佈股票信息時，因爲股票信息是不斷更新的，咱們可能每若干秒就會發布一次，新的消息會不斷覆蓋舊的消息。永久性消息是存儲在硬盤上，而且紀錄數據日誌的，它具備高可靠性，在網絡和系統發生故障等狀況下都能確保消息不丟、不重。

此外，在MQ中，還有邏輯消息和物理消息的概念。利用邏輯消息和物理消息，咱們能夠將大消息進行分段處理，也能夠將若干個自己完整的消息在應用邏輯上歸爲一組進行處理。

3) 隊列

隊列是消息的安全存放地，隊列存儲消息直到它被應用程序處理。

消息隊列如下述方式工做：

a) 程序A造成對消息隊列系統的調用，此調用告知消息隊列系統，消息準備好了投向程序B；

b) 消息隊列系統發送此消息到程序B駐留處的系統，並將它放到程序B的隊列中；

c) 適當時間後，程序B從它的隊列中讀此消息，並處理此信息。

因爲採用了先進的程序設計思想以及內部工做機制，MQ可以在各類網絡條件下保證消息的可靠傳遞，能夠克服網絡線路質量差或不穩定的現狀，在傳輸過程當中，若是通訊線路出現故障或遠端的主機發生故障，本地的應用程序都不會受到影響，能夠繼續發送數據，而無需等待網絡故障恢復或遠端主機正常後再從新運行。

在MQ中，隊列分爲不少種類型，其中包括：本地隊列、遠程隊列、模板隊列、動態隊列、別名隊列等。

本地隊列又分爲普通本地隊列和傳輸隊列，普通本地隊列是應用程序經過API對其進行讀寫操做的隊列；傳輸隊列能夠理解爲存儲-轉發隊列，好比：咱們將某個消息交給MQ系統發送到遠程主機，而此時網絡發生故障，MQ將把消息放在傳輸隊列中暫存，當網絡恢復時，再發往遠端目的地。

遠程隊列是目的隊列在本地的定義，它相似一個地址指針，指向遠程主機上的某個目的隊列，它僅僅是個定義，不真正佔用磁盤存儲空間。

模板隊列和動態隊列是MQ的一個特點，它的一個典型用途是用做系統的可擴展性考慮。咱們能夠建立一個模板隊列，當從此須要新增隊列時，每打開一個模板隊列，MQ便會自動生成一個動態隊列，咱們還能夠指定該動態隊列爲臨時隊列或者是永久隊列，若爲臨時隊列咱們能夠在關閉它的同時將它刪除，相反，若爲永久隊列，咱們能夠將它永久保留，爲我所用。

4) 通道

通道是MQ系統中隊列管理器之間傳遞消息的管道，它是創建在物理的網絡鏈接之上的一個邏輯概念，也是MQ產品的精華。

在MQ中，主要有三大類通道類型，即消息通道，MQI通道和Cluster通道。消息通道是用於在MQ的服務器和服務器之間傳輸消息的，須要強調指出的是，該通道是單向的，它又有發送(sender), 接收(receive), 請求者(requestor), 服務者(server)等不一樣類型，供用戶在不一樣狀況下使用。MQI通道是MQ Client和MQ Server之間通信和傳輸消息用的，與消息通道不一樣，它的傳輸是雙向的。羣集(Cluster)通道是位於同一個MQ 羣集內部的隊列管理器之間通信使用的。

MQ的工做原理

如圖所示：

首先來看本地通信的狀況，應用程序A和應用程序B運行於同一系統A，它們之間能夠藉助消息隊列技術進行彼此的通信：應用程序A向隊列1發送一條信息，而當應用程序B須要時就能夠獲得該信息。

其次是遠程通信的狀況，若是信息傳輸的目標改成在系統B上的應用程序C，這種變化不會對應用程序A產生影響，應用程序A向隊列2發送一條信息，系統A的MQ發現Q2所指向的目的隊列實際上位於系統B，它將信息放到本地的一個特殊隊列－傳輸隊列(Transmission Queue)。咱們創建一條從系統A到系統B的消息通道，消息通道代理將從傳輸隊列中讀取消息，並傳遞這條信息到系統B，而後等待確認。只有MQ接到系統B成功收到信息的確認以後，它才從傳輸隊列中真正將該信息刪除。若是通信線路不通，或系統B不在運行，信息會留在傳輸隊列中，直到被成功地傳送到目的地。這是MQ最基本而最重要的技術--確保信息傳輸，而且是一次且僅一次(once-and-only-once)的傳遞。

MQ提供了用於應用集成的鬆耦合的鏈接方法，由於共享信息的應用不須要知道彼此物理位置（網絡地址）；不須要知道彼此間怎樣創建通訊；不須要同時處於運行狀態；不須要在一樣的操做系統或網絡環境下運行。

MQ的基本配置舉例

在上圖中，要實現網絡上兩臺主機上的通信，若採用點對點的通信方式，咱們至少要創建以下MQ的對象：

在發送方A:

1） 創建隊列管理器QMA: crtmqm -q QMA

2） 定義本地傳輸隊列: define qlocal (QMB) usage (xmitq) defpsist(yes)

3） 建立遠程隊列: define qremote (QR.TOB) rname (LQB) rqmname (QMB) xmitq (QMB)

4） 定義發送通道: define channel (A.TO.B) chltype (sdr) conname ('IP of B') xmitq (QMB) + trptype (tcp)

在接收方B：

1） 創建隊列管理器QMB: crtmqm -q QMB

2） 定義本地隊列QLB: define qlocal (LQB)

3） 建立接收通道: define channel (A.TO.B) chltype (rcvr) trptype (tcp)

通過上述配置，咱們就能夠實現從主機A到B的單向通信，若要實現兩者之間的雙向通信，可參考此例建立所須要的MQ對象。

MQ的通信模式

1) 點對點通信：點對點方式是最爲傳統和常見的通信方式，它支持一對1、一對多、多對多、多對一等多種配置方式，支持樹狀、網狀等多種拓撲結構。

2) 多點廣播：MQ適用於不一樣類型的應用。其中重要的，也是正在發展中的是"多點廣播"應用，即可以將消息發送到多個目標站點(Destination List)。可使用一條MQ指令將單一消息發送到多個目標站點，並確保爲每一站點可靠地提供信息。MQ不只提供了多點廣播的功能，並且還擁有智能消息分發功能，在將一條消息發送到同一系統上的多個用戶時，MQ將消息的一個複製版本和該系統上接收者的名單發送到目標MQ系統。目標MQ系統在本地複製這些消息，並將它們發送到名單上的隊列，從而儘量減小網絡的傳輸量。

3) 發佈/訂閱(Publish/Subscribe)模式：發佈/訂閱功能使消息的分發能夠突破目的隊列地理指向的限制，使消息按照特定的主題甚至內容進行分發，用戶或應用程序能夠根據主題或內容接收到所須要的消息。發佈/訂閱功能使得發送者和接收者之間的耦合關係變得更爲鬆散，發送者沒必要關心接收者的目的地址，而接收者也沒必要關心消息的發送地址，而只是根據消息的主題進行消息的收發。在MQ家族產品中，MQ Event Broker是專門用於使用發佈/訂閱技術進行數據通信的產品，它支持基於隊列和直接基於TCP/IP兩種方式的發佈和訂閱。

4) 羣集(Cluster)：爲了簡化點對點通信模式中的系統配置，MQ提供Cluster(羣集)的解決方案。羣集相似於一個域(Domain)，羣集內部的隊列管理器之間通信時，不須要兩兩之間創建消息通道，而是採用羣集(Cluster)通道與其它成員通信，從而大大簡化了系統配置。此外，羣集中的隊列管理器之間可以自動進行負載均衡，當某一隊列管理器出現故障時，其它隊列管理器能夠接管它的工做，從而大大提升系統的高可靠性。

MQ Server和MQ Client

MQ產品分爲Server和Client 兩種版本，在MQ服務器的運行環境下，有隊列管理器、隊列、消息通道等對象，它提供全面的消息服務；MQ Client爲咱們提供了一個MQ應用程序的開發和運行環境，它是MQ API的Client實現。在客戶端環境下，沒有隊列管理器、隊列等對象，它經過MQI通道與服務器之間創建通信，並將消息從客戶端發往服務器端的隊列，或從Server端的隊列中取得消息，它比較適合於網絡條件較好或實時通信的狀況。同時要指出的是：採用MQ Client並不會致使數據的丟失或不完整性。MQ Client提供下列好處：適合同步處理的工做模式；減小系統負擔；減小系統管理開銷；減小磁盤空間要求等。

MQ的API

MQ支持多種編程語言，其中包括：C、C++、Java、VisualBasic、COBOL、PL/一、RPG等，同時也支持多種流行的開發工具，如：WebSphere Studio Application Developer, PowerBuiler、Microsoft Visual C++、Visual Basic、Delphi等。而且，MQ在不一樣平臺上提供統一的編程接口，僅需從新編譯就可完成不一樣平臺間程序的移植。MQ的API接口十分簡單易學，用戶僅需利用MQ的13個經常使用而又功能強大的函數調用，即可以以最快的速度，寫出各類複雜的應用程序。用戶能夠將主要精力集中於應用業務邏輯的實現，而不是底層通信、例外處理等方面。

以C語言爲例，一個MQ應用的開發流程以下：

MQCONN() /*創建與隊列管理器的鏈接*/MQOPEN() /*打開要進行讀寫操做的隊列*/MQPUT() /*將消息放入隊列*/MQGET() /*從隊列中讀取消息*/MQINQ() /*查詢隊列的屬性*/MQSET() /*設置隊列的屬性*/MQCLOSE() /*在讀寫等操做進行完以後，將隊列關閉*/MQDISC() /*斷開與隊列管理器的鏈接，釋放相關的資源*/