消息中间件的概念

中间件(middleware)是基础软件的一大类，属于可复用的软件范畴。中间件在操作系统软件，网络和数据库之上，应用软件之下，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行于开发的环境，帮助用户灵活、高效的开发和集成复杂的应用软件。

 

IDC对中间件的定义为：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件定位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通信。

因而中间件是指一类软件，是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通信功能。也可认为中间件是位于平台和应用之间的通用服务，这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，可以有符合接口和协议的多种实现。

 

 

消息中间件的原理

 

1、消息中间件简单介绍

此类中间件是指利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信。

消息中间件可以即支持同步方式，又支持异步方式。异步中间件比同步中间件具有更强的容错性，在系统故障时可以保证消息的正常传输。异步中间件技术又分为两类：广播方式和发布/订阅方式。由于发布/订阅方式可以指定哪种类型的用户可以接受哪种类型的消息，更加有针对性，事实上已成为异步中间件的非正式标准。目前主流的消息中间件产品有IBM的MQSeries，BEA的MessageQ和Sun的JMS等

2、消息中间件原理

面向消息的中间件（MOM），提供了以松散耦合的灵活方式集成应用程序的一种机制。它们提供了基于存储和转发的应用程序之间的异步数据发送，即应用程序彼此不直接通信，而是与作为中介的MOM通信。MOM提供了有保证的消息发送（至少是在尽可能地做到这一点），应用程序开发人员无需了解远程过程调用（PRC）和网络/通信协议的细节。

 

消息中间件利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信。

消息中间件适用于需要可靠的数据传送的分布式环境。采用消息中间件机制的系统中，不同的对象之间通过传递消息来激活对方的事件，完成相应的操作。发送者将消息发送给消息服务器，消息服务器将消息存放在若干队列中，在合适的时候再将消息转发给接收者。消息中间件能在不同平台之间通信，它常被用来屏蔽掉各种平台及协议之间的特性，实现应用程序之间的协同，其优点在于能够在客户和服务器之间提供同步和异步的连接，并且在任何时刻都可以将消息进行传送或者存储转发，这也是它比远程过程调用更进一步的原因。

如下图所示，应用程序A与应用程序B通过使用 MOM 的应用程序编程接口（API）发送消息进行通信。

 

MOM将消息路由给应用程B，这样消息就可以存在于完全不同的计算机上，MOM 负责处理网络通信。如果网络连接不可用，MOM会存储消息，直到连接变得可用时，再将消息转发给应用程序B。

灵活性的另一方面体现在，当应用程序A发送其消息时，应用程序B甚至可以不处于执行状态。MOM将保留这个消息，直到应用程序B开始执行并试着检索消息为止。这还防止了应用程序A因为等待应用程序B检索消息而出现阻塞。 这种异步通信要求应用程序的设计与现在大多数应用程序不同，不过，对于时间无关或并行处理，它可能是一个极其有用的方法

 

消息中间件与分布式对象调用的比较

 

分布式对象调用，如CORBA，RMI和DCOM，提供了一种通讯机制，透明地在异构的分布式计算环境中传递对象请求，而这些对象可以位于本地或远程机器。它通过在对象与对象之间提供一种统一的接口，使对象之间的调用和数据共享不再关心对象的位置、实现语言及所驻留的操作系统。这个接口就是面向对象的中间件。

尽管面向对象的中间件是一种很强大的规范被广泛应用，但是面对大规模的复杂分布式系统，这些技术也显示出了局限性：

1．同步通信：客户发出调用后，必须等待服务对象完成处理并返回结果后才能继续执行。

2．客户和服务对象的生命周期紧密耦合：客户进程和服务对象进程都必须正常运行，如果由于服务对象崩溃或网络故障导致客户的请求不可达，客户会接收到异常。

 

为了解决这些问题，出现了面向消息的中间件，它较好地解决了以上的问题。

消息中间件作为一个中间层软件，它为分布式系统中创建、发送、接收消息提供了一套可靠通用的方法，实现了分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输。消息中间件减少了开发跨平台和网络协议软件的复杂性，它屏蔽了不同操作系统和网络协议的具体细节，面对规模和复杂度都越来越高的分布式系统，消息中间件技术显示出了它的优越性：

1．采用异步通信模式：发送消息者可以在发送消息后进行其它的工作，不用等待接收者的回应，而接收者也不必在接到消息后立即对发送者的请求进行处理；

2．客户和服务对象生命周期的松耦合关系：客户进程和服务对象进程不要求都正常运行，如果由于服务对象崩溃或者网络故障导致客户的请求不可达，客户不会接收到异常，消息中间件能保证消息不会丢失。

 

消息中间件的传递模式

 

1. 点对点模型（PTP）

点对点模型用于消息生产者和消息消费者之间点到点的通信。消息生产者将消息发动到由某个名字标识的特定消费者。这个名字实际上对应于消息服务中的一个队列（Queue），在消息传动给消费者之前它被存储在这个队列中。队列可以是持久的，以保证在消息服务出现故障时仍然能够传递消息。

2. 发布-订阅模型（Pub/Sub）

发布-订阅模型用称为主题（topic）的内容分层结构代替了PTP模型中的惟一目的地，发送应用程序发布自己的消息，指出消息描述的是有关分层结构中的一个主题的信息。希望接收这些消息的应用程序订阅了这个主题。订阅包含子主题的分层结构中的主题的订阅者可以接收该主题和其子主题发表的所有消息。

下图展示了发布和订阅模型：

 

多个应用程序可以就一个主题发布和订阅消息，而应用程序对其他人仍然是匿名的。MOM 起着代理（broker）的作用，将一个主题已发表的消息路由给该主题的所有订阅者。