浅谈使用java实现阿里云消息队列简单封装

一、前言

最近公司有使用阿里云消息队列的需求，为了更加方便使用，本人用了几天时间将消息队列封装成api调用方式以方便内部系统的调用，现在已经完成，特此记录其中过程和使用到的相关技术，与君共勉。

现在阿里云提供了两种消息服务：mns服务和ons服务，其中我认为mns是简化版的ons，而且mns的消息消费需要自定义轮询策略的，相比之下，ons的发布与订阅模式功能更加强大（比如相对于mns，ons提供了消息追踪、日志、监控等功能），其api使用起来更加方便，而且听闻阿里内部以后不再对mns进行新的开发，只做维护，ons服务则会逐步替代mns服务成为阿里消息服务的主打产品，所以，如果有使用消息队列的需求，建议不要再使用mns，使用ons是最好的选择。

涉及到的技术：Spring，反射、动态代理、Jackson序列化和反序列化

在看下面的文章之前，需要先看上面的文档以了解相关概念（Topic、Consumer、Producer、Tag等）以及文档中提供的简单的发送和接收代码实现。

该博文只针对有消息队列知识基础的朋友看，能帮上大家的忙我自然很高兴，看不懂的也不要骂，说明你路子不对。

二、设计方案

1.消息发送

在一个简单的cs架构中，假设server会监听一个Topic的Producer发送的消息，那么它首先应该提供client一个api，client只需要简单的调用该api，就可以通过producer来生产消息

2.消息接收

由于api是server制定的，所以server当然也知道如何消费这些消息

在这个过程中，server实际充当着消费者的角色，client实际充当着生产者的角色，但是生产者生产消息的规则则由消费者制定以满足消费者消费需求。

3.最终目标

我们要创建一个单独的jar包，起名为queue-core为生产者和消费者提供依赖和发布订阅的具体实现。

三、消息发送

1.消费者提供接口

@Topic(name="kdyzm",producerId="kdyzm_producer")
public interface UserQueueResource {
  
  @Tag("test1")
  public void handleUserInfo(@Body @Key("userInfoHandler") UserModel user);
  
  @Tag("test2")
  public void handleUserInfo1(@Body @Key("userInfoHandler1") UserModel user);
}

由于Topic和producer之间是N:1的关系，所以这里直接将producerId作为Topic的一个属性；Tag是一个很关键的过滤条件，消费者通过它进行消息的分类做不同的业务处理，所以，这里使用Tag作为路由条件。

2.生产者使用消费者提供的api发送消息

由于消费者只提供了接口给生产者使用，接口是没有办法直接使用的，因为没有办法实例化，这里使用动态代理生成对象，在消费者提供的api中，添加如下config，以方便生产者直接导入config即可使用，这里使用了基于java的spring config，请知悉。

@Configuration
public class QueueConfig {

  @Autowired
  @Bean
  public UserQueueResource userQueueResource() {
    return QueueResourceFactory.createProxyQueueResource(UserQueueResource.class);
  }
}

3.queue-core对生产者发送消息的封装

以上1中所有的注解（Topic、Tag、Body 、Key）以及2中使用到的QueueResourceFactory类都要在queue-core中定义，其中注解的定义只是定义了规则，真正的实现实际上是在QueueResourceFactory中

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Message;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Producer;
import com.aliyun.openservices.ons.api.SendResult;
import com.wy.queue.core.api.MQConnection;
import com.wy.queue.core.utils.JacksonSerializer;
import com.wy.queue.core.utils.MQUtils;
import com.wy.queue.core.utils.QueueCoreSpringUtils;

public class QueueResourceFactory implements InvocationHandler {

  private static final Logger logger=LoggerFactory.getLogger(QueueResourceFactory.class);
  
  private String topicName;

  private String producerId;
  
  private JacksonSerializer serializer=new JacksonSerializer();
  
  private static final String PREFIX="PID_";
  
  public QueueResourceFactory(String topicName,String producerId) {
    this.topicName = topicName;
    this.producerId=producerId;
  }

  public static  T createProxyQueueResource(Class clazz) {
    String topicName = MQUtils.getTopicName(clazz);
    String producerId = MQUtils.getProducerId(clazz);
    T target = (T) Proxy.newProxyInstance(QueueResourceFactory.class.getClassLoader(),
        new Class[] { clazz }, new QueueResourceFactory(topicName,producerId));
    return target;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    if(args.length == 0 || args.length>1){
      throw new RuntimeException("only accept one param at queueResource interface.");
    }
    String tagName=MQUtils.getTagName(method);
    ProducerFactory producerFactory = QueueCoreSpringUtils.getBean(ProducerFactory.class);
    MQConnection connectionInfo = QueueCoreSpringUtils.getBean(MQConnection.class);
    
    Producer producer = producerFactory.createProducer(PREFIX+connectionInfo.getPrefix()+"_"+producerId);
    
    //发送消息
    Message msg = new Message( //
        // 在控制台创建的 Topic，即该消息所属的 Topic 名称
        connectionInfo.getPrefix()+"_"+topicName,
        // Message Tag,
        // 可理解为 Gmail 中的标签，对消息进行再归类，方便 Consumer 指定过滤条件在 MQ 服务器过滤
        tagName,
        // Message Body
        // 任何二进制形式的数据， MQ 不做任何干预，
        // 需要 Producer 与 Consumer 协商好一致的序列化和反序列化方式
        serializer.serialize(args[0]).getBytes());
    SendResult sendResult = producer.send(msg);
    logger.info("Send Message success. Message ID is: " + sendResult.getMessageId());
    return null;
  }  
}

这里特意将自定义包和第三方使用的包名都贴过来了，以便于区分。

这里到底做了哪些事情呢？

发送消息的过程就是动态代理创建一个代理对象，该对象调用方法的时候会被拦截，首先解析所有的注解，比如topicName、producerId、tag等关键信息从注解中取出来，然后调用阿里sdk发送消息，过程很简单，但是注意，这里发送消息的时候是分环境的，一般来讲现在企业中会区分QA、staging、product三种环境，其中QA和staging是测试环境，对于消息队列来讲，也是会有三种环境的，但是QA和staging环境往往为了降低成本使用同一个阿里账号，所以创建的topic和productId会放到同一个区域下，这样同名的TopicName是不允许存在的，所以加上了环境前缀加以区分，比如QA_TopicName,PID_Staging_ProducerId等等；另外，queue-core提供了MQConnection接口，以获取配置信息，生产者服务只需要实现该接口即可。

4.生产者发送消息

  @Autowired
  private UserQueueResource userQueueResource;
  
  @Override
  public void sendMessage() {
    UserModel userModel=new UserModel();
    userModel.setName("kdyzm");
    userModel.setAge(25);
    userQueueResource.handleUserInfo(userModel);
  }

只需要数行代码即可将消息发送到指定的Topic，相对于原生的发送代码，精简了太多。

四、消息消费

相对于消息发送，消息的消费要复杂一些。

1.消息消费设计

由于Topic和Consumer之间是N:N的关系，所以将ConsumerId放到消费者具体实现的方法上

@Controller
@QueueResource
public class UserQueueResourceImpl implements UserQueueResource {

  private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

  @Override
  @ConsumerAnnotation("kdyzm_consumer")
  public void handleUserInfo(UserModel user) {
    logger.info("收到消息1：{}", new Gson().toJson(user));
  }

  @Override
  @ConsumerAnnotation("kdyzm_consumer1")
  public void handleUserInfo1(UserModel user) {
    logger.info("收到消息2：{}", new Gson().toJson(user));
  }
}

这里又有两个新的注解@QueueResource和@ConsumerAnnotation，这两个注解后续会讨论如何使用。有人会问我为什么要使用ConsumerAnnotation这个名字而不使用Consumer这个名字，因为Consumer这个名字和aliyun提供的sdk中的名字冲突了。。。。

在这里， 消费者提供api 接口给生产者以方便生产者发送消息，消费者则实现该接口以消费生产者发送的消息，如何实现api接口就实现了监听，这点是比较关键的逻辑。

2.queue-core实现消息队列监听核心逻辑

第一步：使用sping 容器的监听方法获取所有加上QueueResource注解的Bean

第二步：分发处理Bean

如何处理这些Bean呢，每个Bean实际上都是一个对象，有了对象，比如上面例子中的UserQueueResourceImpl 对象，我们可以拿到该对象实现的接口字节码对象，进而可以拿到该接口UserQueueRerousce上的注解以及方法上和方法中的注解，当然UserQueueResourceImpl实现方法上的注解也能拿得到，这里我将获取到的信息以consumerId为key，其余相关信息封装为Value缓存到了一个Map对象中，核心代码如下：

Class clazz = resourceImpl.getClass();
    Class clazzIf = clazz.getInterfaces()[0];
    Method[] methods = clazz.getMethods();
    String topicName = MQUtils.getTopicName(clazzIf);
    for (Method m : methods) {
      ConsumerAnnotation consumerAnno = m.getAnnotation(ConsumerAnnotation.class);

      if (null == consumerAnno) {
//        logger.error("method={} need Consumer annotation.", m.getName());
        continue;
      }
      String consuerId = consumerAnno.value();
      if (StringUtils.isEmpty(consuerId)) {
        logger.error("method={} ConsumerId can't be null", m.getName());
        continue;
      }
      Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
      Method resourceIfMethod = null;
      try {
        resourceIfMethod = clazzIf.getMethod(m.getName(), parameterTypes);
      } catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) {
        logger.error("can't find method={} at super interface={} .", m.getName(), clazzIf.getCanonicalName(),
            e);
        continue;
      }
      String tagName = MQUtils.getTagName(resourceIfMethod);
      consumersMap.put(consuerId, new MethodInfo(topicName, tagName, m));
    }

第三步：通过反射实现消费的动作

首先，先确定好反射动作执行的时机，那就是监听到了新的消息

其次，如何执行反射动作？不赘述，有反射相关基础的童鞋都知道怎么做，核心代码如下所示：

MQConnection connectionInfo = QueueCoreSpringUtils.getBean(MQConnection.class);
    String topicPrefix=connectionInfo.getPrefix()+"_";
    String consumerIdPrefix=PREFIX+connectionInfo.getPrefix()+"_";
    for(String consumerId:consumersMap.keySet()){
      MethodInfo methodInfo=consumersMap.get(consumerId);
      Properties connectionProperties=convertToProperties(connectionInfo);
      // 您在控制台创建的 Consumer ID
      connectionProperties.put(PropertyKeyConst.ConsumerId, consumerIdPrefix+consumerId);
      Consumer consumer = ONSFactory.createConsumer(connectionProperties);
      consumer.subscribe(topicPrefix+methodInfo.getTopicName(), methodInfo.getTagName(), new MessageListener() { //订阅多个Tag
        public Action consume(Message message, ConsumeContext context) {
          try {
            String messageBody=new String(message.getBody(),"UTF-8");
            logger.info("receive message from topic={},tag={},consumerId={},message={}",topicPrefix+methodInfo.getTopicName(),methodInfo.getTagName(),consumerIdPrefix+consumerId,messageBody);
            Method method=methodInfo.getMethod();
            Class parameType = method.getParameterTypes()[0];
            Object arg = jacksonSerializer.deserialize(messageBody, parameType);
            Object[] args={arg};
            method.invoke(resourceImpl, args);
          } catch (Exception e) {
            logger.error("",e);
          }
          return Action.CommitMessage;
        }
      });
      consumer.start();
      logger.info("consumer={} has started.",consumerIdPrefix+consumerId);
    }

五、完整代码见下面的git链接

 https://github.com/kdyzm/queue-core.git

 以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。