BEA Tuxedo的消息队列系统详解

　　System/Q部件是Tuxedo系统的一个重要组成部分，它提供了一种队列机制，允许消息按某种排队规则存储到持续介质（如磁盘）或非持续介质（如内存）中，然后再转发给其它处理进程。这种存储转发机制可以保证在两个通信实体之间传递的消息不丢失、不重传，从而保证交易的完整性。


　　System/Q的队列通信


　　System /Q用到了Tuxedo系统提供的两个服务器：消息队列服务器TMQEUE和消息转发服务器TMQFORWARD。TMQEUE用于对消息进行出队入队管理，TMQFORWARD用于将消息从队列中取出，转发给服务器进行处理，然后将处理结果放回响应队列。


　　图1

　　System/Q的队列通信可以分为两类：客户机对客户机和客户机对服务器，差别在于前者消息不需要转发，而后者需要将消息转发到服务器请求服务处理。因此，对于前者，配置文件中就不用提供转发服务器TMQFORWARD。

　　客户机对客户机的通信

　　这种端对端的通信模式是队列系统的简单应用，图1是端对端异步通信模式的展示。左侧客户机通过tpenqueue()函数往队列里写了一条消息，然后接着做下面的工作；右侧客户机通过tpdequeue()函数接收消息，并进行处理，之后再往队列中写消息；左侧客户机从队列中取出消息；至此，一个通信周期完成。

　　若使用同步通信，左侧客户往队列中写入消息后，就处于阻塞状态，只有等到取得右侧客户机的响应消息后，流程才继续往下执行。

　　客户机对服务器的通信

　　这种通信模式是System/Q的常规应用，下面是客户机和服务器的通信流程：


　　图2

　　图2中左侧为客户机，右侧为服务器，中间为消息队列系统。右侧服务器提供了两个服务：SERVICE1和SERVICE2。在消息队列系统中，TMS_QM是System/Q的事务管理服务器，它定义了一个队列服务器组，组中定义了一个队列空间，队列空间中定义了有四个消息队列，SERVICE1和SERVICE2分别是对应于同名的两个服务的队列（这是一种习惯的命名规则，客户机若请求服务器中的SERVICE1服务，就把请求消息放入SERVICE1队列中）。CLIENT_RPLY1是SERVICE1服务对请求的响应队列，FAILUREQ是服务器操作失败的响应队列。图中流程说明：①客户机提出对SERVICE1的请求；②TMQUEUE将请求消息入队；③TMQUEUE向客户机汇报入队是否成功；④TMQFORWARD取出请求消息；⑤将请求消息传给SERVICE1；⑥SERVICE1对请求作出响应；⑦TMQFORWARD将响应消息入队；⑧客户机要求取回响应消息；⑨TMQUEUE取出响应消息；⑩TMQUEUE取消息是否成功。


　　队列管理


　　在使用System/Q部件之前，需要先创建队列空间和队列。Tuxedo对队列的操作和管理基本上是通过qmadmin来完成的，在NT下，qmadmin是一个DOS应用程序，运行前，先要设置环境变量QMCONFIG，如：

　　set QMCONFIG=C:\qsample\QUE

　　qmadmin通过这个变量决定在C:\qsample目录下创建队列设备QUE。运行qmadmin，出现一个操作环境，按照如下命令依次创建队列设备、队列空间和消息队列：

　　＞ crdl c:\qsample\QUE 0 400

　　… …

　　＞ qspacecreate -n 100B

　　Queue space name: QSPACE

　　IPC Key for queue space: 62839

　　Size of queue space in disk pages: 100

　　Number of queues in queue space: 6

　　…

　　＞ qopen QSPACE

　　＞ qcreate

　　Queue name: STRING

　　Queue order (priority, time, expiration, fifo, lifo): fifo

　　crdl命令创建了一个队列设备，名为QUE，大小为400个磁盘块；接着用qspacecreate命令创建了一个队列空间，名为QSPACE，大小为100个磁盘块；最后用qcreate命令在QSPACE中创建了一个名为STRING的队列，它使用了先进先出（fifo）的排队规则。为了完成本文中介绍的例子，还必须创建另外两个队列：RPLYQ和ERRQUE。


　　System/Q的应用实例


　　qsample是Tuxedo用于演示System/Q的例子，客户机将一个包含字符串的消息放入STRING队列中，TMQFORWARD将该消息转发到STRING服务，要求它将消息体内的字符串转换成大写。处理完毕后，TMQFORWARD把响应消息放入响应队列RPLYQ，客户机再从RPLYQ中取出响应消息，进行打印输出。

　　qsample的服务程序

　　服务程序server.c的内容如下，其中第2行定义了一个名为 STRING的服务，第9行完成字母的大写转换，第11行通过tpreturn函数将转换结果传回给TMQFORWARD服务器，并表明转换成功。

　　1. #include "atmi.h"

　　2. STRING(msg)

　　3. TPSVCINFO msg;

　　4. {

　　5. char str;

　　6. int i;

　　7. str = (char )msg-＞data;

　　8. for (i = 0; i < msg-＞len; i++) {

　　9. str[i] = toupper(str[i]);

　　10. }

　　11. tpreturn(TPSUCCESS, 0, msg-＞data, 0L, 0);

　　设置环境变量

　　除了设置QMCONFIG外，还需要根据实际情况设置：TUXDIR（Tuxedo的安装目录）、APPDIR和TUXCONFIG环境变量。

　　创建消息队列

　　qsample用到了一个队列空间QSPACE和三个队列STRING、RPLYQ与errque。在NT平台下创建它们的最好办法是使用nmake命令，即“c:\qsample\nmake/f qsapme.nt QUE”，当然也可以手工创建。

　　创建事务日志

　　TMS_QM在队列事务管理时，需要用到日志设备，创建办法也是用nmake命令：

　　c:\qsample\nmake/f qsapme.nt TLOG

　　它执行了qsample.nt中预定义的一组Tuxedo命令。

　　qsample的客户程序

　　客户程序client.c的流程是：加入Tuxedo系统→消息入队→消息出队→退出系统。simpapp直接通过tpcall()函数调用TOUPPER服务，而qsample则将消息放入队列STRING，由TMQFORWARD服务器通过tpcall()调用STRING服务。下面是部分源代码，其中略去了错误捕捉处理的部分：

　　#include "Uunix.h"

　　#include "atmi.h"

　　main(){

　　char reqstr;

　　/ 要发送的字符串 /

　　long len;

　　/ 返回的字符串长 /

　　TPQCTL qctl;

　　/ System/Q的控制结构 /

　　tpinit(NULL);

　　/ 加入Tuxedo系统 /

　　reqstr = tpalloc("STRING",NULL,100));

　　/ System/Q的控制结构 /

　　(void) strcpy(reqstr,"this is a q example");

　　/ 输入要转换的字符串 /

　　(void) printf("before: %s\n", reqstr);

　　qctl.flags = TPQREPLYQ; / 说明要指定响应队列 /

　　(void) strcpy(qctl.replyqueue, "RPLYQ"); / 指定响应队列名称为RPLYQ /

　　/ 使用消息进入队列空间QSPACE的STRING队列，reqstr为消息体 /

　　tpenqueue("QSPACE", "STRING", (TPQCTL )&&qctl,(char )reqstr,0, 0);

　　qctl.flags = TPQWAIT;

　　/ 设置等待响应标记 /

　　tpdequeue("QSPACE", "RPLYQ", (TPQCTL )&&qctl, (char )&&reqstr,&&len, TPNOTIME);

　　(void) printf("after: %s\n",reqstr);

　　tpfree(reqstr);

　　/ 释放内存并退出 /

　　(void) tpterm();

　　/ 退出Tuxedo系统 /

　　}

　　修改配置文件

　　配置文件ubb.sample定义了三个服务器：server、TMQUEUE、TMQFORWARD和两个组：GROUP1和QUE1。SERVER提供STRING服务，TMQUEUE和TMQFORWARD属于QUE1组。QUE1组中的OPENINFO参数定义了队列资源管理器TUXEDO/QM、队列设备和队列空间。最后一行CLOPT参数中定义了将消息转发给STRING服务。

　　GROUPS

　　GROUP1

　　 LMID = SITE1 GRPNO = 1

　　 TMSNAME=TMS TMSCOUNT=2

　　QUE1

　　 LMID = SITE1 GRPNO = 2

　　 TMSNAME = TMS_QM TMSCOUNT = 2

　　 OPENINFO = "TUXEDO/QM:c:\qsample\QUE;QSPACE"

　　SERVERS

　　DEFAULT: CLOPT="-A"

　　server SRVGRP=GROUP1 SRVID=1

　　TMQUEUE

　　 SRVGRP = QUE1 SRVID = 1

　　 GRACE = 0 RESTART = Y CONV = N MAXGEN=10

　　 CLOPT = "-s QSPACE:TMQUEUE -- "

　　TMQFORWARD

　　 SRVGRP=QUE1 SRVID= 5 GRACE=0 RESTART=Y CONV=N MAXGEN=10

　　编译和运行

　　确保make文件qsample.nt中include和lib变量已经包含了Tuxedo系统的头文件和库文件，然后使用如下命令进行编译：

　　c:\qsample\nmake/f qsample.nt all

　　成功后，用tmloadcf命令加载配置文件，用tmboot命令启动应用程序，最后，运行客户程序client.exe，就可以看到STRING服务的处理结果。