消息隊列（Message Queue）簡介及其使用

利用 MSMQ（Microsoft Message Queue），應(yīng)用程序開發(fā)人員可以通過發(fā)送和接收消息方便地與應(yīng)用程序進行快速可靠的通信。消息處理為您提供了有保障的消息傳遞和執(zhí)行許多業(yè)務(wù)處理的可靠的防故障方法。

MSMQ與XML Web Services和.NET Remoting一樣，是一種分布式開發(fā)技術(shù)。但是在使用XML Web Services或.NET Remoting組件時，Client端需要和Server端實時交換信息，Server需要保持聯(lián)機。MSMQ則可以在Server離線的情況下工作，將Message臨時保存在Client端的消息隊列中，以后聯(lián)機時再發(fā)送到Server端處理。

顯然，MSMQ不適合于Client需要Server端及時響應(yīng)的這種情況，MSMQ以異步的方式和Server端交互，不用擔(dān)心等待Server端的長時間處理過程。

雖然XML Web Services和.NET Remoting都提供了[OneWay]屬性來處理異步調(diào)用，用來解決Server端長方法調(diào)用長時間阻礙Client端。但是不能解決大量Client負(fù)載的問題，此時Server接受的請求快于處理請求。

一般情況下，[OneWay]屬性不用于專門的消息服務(wù)中。

1. 基本術(shù)語和概念（Basic terms and concepts）

　　“消息”是在兩臺計算機間傳送的數(shù)據(jù)單位。消息可以非常簡單，例如只包含文本字符串；也可以更復(fù)雜，可能包含嵌入對象。

　　消息被發(fā)送到隊列中。“消息隊列”是在消息的傳輸過程中保存消息的容器。消息隊列管理器在將消息從它的源中繼到它的目標(biāo)時充當(dāng)中間人。隊列的主要目的是提供路由并保證消息的傳遞；如果發(fā)送消息時接收者不可用，消息隊列會保留消息，直到可以成功地傳遞它。

　　“消息隊列”是 Microsoft 的消息處理技術(shù)，它在任何安裝了 Microsoft Windows 的計算機組合中，為任何應(yīng)用程序提供消息處理和消息隊列功能，無論這些計算機是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上或者是否同時聯(lián)機。

　　“消息隊列網(wǎng)絡(luò)”是能夠相互間來回發(fā)送消息的任何一組計算機。網(wǎng)絡(luò)中的不同計算機在確保消息順利處理的過程中扮演不同的角色。它們中有些提供路由信息以確定如何發(fā)送消息，有些保存整個網(wǎng)絡(luò)的重要信息，而有些只是發(fā)送和接收消息。

　　“消息隊列”安裝期間，管理員確定哪些服務(wù)器可以互相通信，并設(shè)置特定服務(wù)器的特殊角色。構(gòu)成此“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)的計算機稱為“站點”，它們之間通過“站點鏈接”相互連接。每個站點鏈接都有一個關(guān)聯(lián)的“開銷”，它由管理員確定，指示了經(jīng)過此站點鏈接傳遞消息的頻率。

　　“消息隊列”管理員還在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺或多臺作為“路由服務(wù)器”的計算機。路由服務(wù)器查看各站點鏈接的開銷，確定經(jīng)過多個站點傳遞消息的最快和最有效的方法，以此決定如何傳遞消息。

2. 隊列類型（Queue Type）

　　有兩種主要的隊列類型：由您或網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶創(chuàng)建的隊列和系統(tǒng)隊列。

　　用戶創(chuàng)建的隊列可能是以下任何一種隊列：

　　“公共隊列”在整個“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)中復(fù)制，并且有可能由網(wǎng)絡(luò)連接的所有站點訪問。

“專用隊列”不在整個網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布。相反，它們僅在所駐留的本地計算機上可用。專用隊列只能由知道隊列的完整路徑名或標(biāo)簽的應(yīng)用程序訪問。

　　“管理隊列”包含確認(rèn)在給定“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的消息回執(zhí)的消息。指定希望 MessageQueue 組件使用的管理隊列（如果有的話）。

　　“響應(yīng)隊列”包含目標(biāo)應(yīng)用程序接收到消息時返回給發(fā)送應(yīng)用程序的響應(yīng)消息。指定希望 MessageQueue 組件使用的響應(yīng)隊列（如果有的話）。

系統(tǒng)生成的隊列一般分為以下幾類：

　　“日記隊列”可選地存儲發(fā)送消息的副本和從隊列中移除的消息副本。每個“消息隊列”客戶端上的單個日記隊列存儲從該計算機發(fā)送的消息副本。在服務(wù)器上為每個隊列創(chuàng)建了一個單獨的日記隊列。此日記跟蹤從該隊列中移除的消息。

　　“死信隊列”存儲無法傳遞或已過期的消息的副本。如果過期或無法傳遞的消息是事務(wù)性消息，則被存儲在一種特殊的死信隊列中，稱為“事務(wù)性死信隊列”。死信存儲在過期消息所在的計算機上。有關(guān)超時期限和過期消息的更多信息，請參見默認(rèn)消息屬性。

　　“報告隊列”包含指示消息到達目標(biāo)所經(jīng)過的路由的消息，還可以包含測試消息。每臺計算機上只能有一個報告隊列。

　　“專用系統(tǒng)隊列”是一系列存儲系統(tǒng)執(zhí)行消息處理操作所需的管理和通知消息的專用隊列。

在應(yīng)用程序中進行的大多數(shù)工作都涉及訪問公共隊列及其消息。但是，根據(jù)應(yīng)用程序的日記記錄、確認(rèn)和其他特殊處理需要，在日常操作中很可能要使用幾種不同的系統(tǒng)隊列。

3. 同步和異步通信（Synchronous VS. Asynchronous Communication）

　　隊列通信天生就是異步的，因為將消息發(fā)送到隊列和從隊列中接收消息是在不同的進程中完成的。另外，可以異步執(zhí)行接收操作，因為要接收消息的人可以對任何給定的隊列調(diào)用 BeginReceive 方法，然后立即繼續(xù)其他任務(wù)而不用等待答復(fù)。這與人們所了解的“同步通信”截然不同。

　　在同步通信中，請求的發(fā)送方在執(zhí)行其他任務(wù)前，必須等待來自預(yù)定接收方的響應(yīng)。發(fā)送方等待的時間完全取決于接收方處理請求和發(fā)送響應(yīng)所用的時間。

4. 同消息隊列交互（Interacting with Message Queues）

　　消息處理和消息為基于服務(wù)器的應(yīng)用程序組件之間的進程間通信提供了強大靈活的機制。同組件間的直接調(diào)用相比，它們具有若干優(yōu)點，其中包括：

• 穩(wěn)定性 — 組件失敗對消息的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于組件間的直接調(diào)用，因為消息存儲在隊列中并一直留在那里，直到被適當(dāng)?shù)靥幚怼Ｏ⑻幚硗聞?wù)處理相似，因為消息處理是有保證的。
• 消息優(yōu)先級 — 更緊急或更重要的消息可在相對不重要的消息之前接收，因此可以為關(guān)鍵的應(yīng)用程序保證足夠的響應(yīng)時間。
• 脫機能力 — 發(fā)送消息時，它們可被發(fā)送到臨時隊列中并一直留在那里，直到被成功地傳遞。當(dāng)因任何原因?qū)λ桕犃械脑L問不可用時，用戶可以繼續(xù)執(zhí)行操作。同時，其他操作可以繼續(xù)進行，如同消息已經(jīng)得到了處理一樣，這是因為網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)時消息傳遞是有保證的。
• 事務(wù)性消息處理 — 將多個相關(guān)消息耦合為單個事務(wù)，確保消息按順序傳遞、只傳遞一次并且可以從它們的目標(biāo)隊列中被成功地檢索。如果出現(xiàn)任何錯誤，將取消整個事務(wù)。
• 安全性 — MessageQueue 組件基于的消息隊列技術(shù)使用 Windows 安全來保護訪問控制，提供審核，并對組件發(fā)送和接收的消息進行加密和驗證。

5. 在.NET環(huán)境下編寫簡單的Message Queue程序

　　（1）先安裝Message Queuing Services

　　通過Control Panel，“Add/Remove Programs” – “Add/Remove Windows Components”步驟安裝MSMQ。

MSMQ可以安裝為工作組模式或域模式。如果安裝程序沒有找到一臺運行提供目錄服務(wù)的消息隊列的服務(wù)器，則只可以安裝為工作組模式，此計算機上的“消息隊列”只支持創(chuàng)建專用隊列和創(chuàng)建與其他運行“消息隊列”的計算機的直接連接。

　　（2）配置MSMQ

　　打開Computer Management – Message Queuing，在Private Queues下創(chuàng)建MSMQDemo隊列

　　（3）編寫代碼－簡單演示MSMQ對象

　　MessageQueue 類是“消息隊列”周圍的包裝。MessageQueue 類提供對“消息隊列”隊列的引用。可以在 MessageQueue 構(gòu)造函數(shù)中指定一個連接到現(xiàn)有資源的路徑，或者可在服務(wù)器上創(chuàng)建新隊列。在調(diào)用 Send、Peek 或 Receive 之前，必須將 MessageQueue 類的新實例與某個現(xiàn)有隊列關(guān)聯(lián)。

　　MessageQueue 支持兩種類型的消息檢索：同步和異步。同步的 Peek 和 Receive 方法使進程線程用指定的間隔時間等待新消息到達隊列。異步的 BeginPeek 和 BeginReceive 方法允許主應(yīng)用程序任務(wù)在消息到達隊列之前，在單獨的線程中繼續(xù)執(zhí)行。這些方法通過使用回調(diào)對象和狀態(tài)對象進行工作，以便在線程之間進行信息通訊。

// Send Message

private void btnSendMessage_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

       // Open queue

       System.Messaging.MessageQueue queue = new System.Messaging.MessageQueue(".//Private$//MSMQDemo");

       // Create message

       System.Messaging.Message message = new System.Messaging.Message();

       message.Body = txtMessage.Text.Trim();

       message.Formatter = new System.Messaging.XmlMessageFormatter(new Type[] {typeof(string)});

       // Put message into queue

       queue.Send(message);

}

// Receive Message

private void btnReceiveMessage_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

       // Open queue

       System.Messaging.MessageQueue queue = new System.Messaging.MessageQueue(".//Private$//MSMQDemo");

       // Receive message, 同步的Receive方法阻塞當(dāng)前執(zhí)行線程，直到一個message可以得到

       System.Messaging.Message message = queue.Receive();

       message.Formatter = new System.Messaging.XmlMessageFormatter(new Type[] {typeof(string)});

       txtReceiveMessage.Text = message.Body.ToString();

}

Demo界面：

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