java messaging service e enterprise service...
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Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 1
Java Java MessagingMessaging Service eService eEnterpriseEnterprise Service BusService Bus
Università di BolognaCdS Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica
I Ciclo - A.A. 2011/2012
Corso di Sistemi Distribuiti M
07 - Java Messaging Service (JMS) e Cenni su Enterprise Service Bus (ESB)
Docente: Paolo [email protected]
http://lia.deis.unibo.it/Courses/sd1112-info/
http://lia.deis.unibo.it/Staff/PaoloBellavista/
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PerchPerchéé UtilizzareUtilizzareServiziServizi didi Messaging?Messaging?
Comunicazione disaccoppiata (o loosely coupled)
Comunicazione asincrona
Messaggi come strumento principale dicomunicazione fra applicazioni (modello a scambio di messaggi)
È il software di supporto allo scambio di messaggi a fornirele funzionalità di base necessarie
Message Oriented Middleware (MOM), Messaging system, Messaging server, Messaging provider, JMS provider
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PerchPerchéé usareusaresistemisistemi didi messaging? messaging?
Indipendenza dalla piattaformaIndipendenza dalla locazione di reteAppropriato per lavorare in ambienti eterogenei
Anonimità– Who?– Where?– When?
Fortemente diverso rispetto a sistemi basati su RPC– CORBA– RMI
non importano
disaccoppiamento nello spazio e nel tempo
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ScalabilitàCapacità di gestire un numero elevato di clienti
Senza cambiamenti nella logica applicativaSenza cambiamenti nell’architetturaSenza (grosso) degrado nello throughput di sistema
Si tendono a incrementare le capacità hardware del sistema di messaging se si desidera una maggiorescalabilità complessiva
Robustezzaconsumatori possono avere un faultproduttori possono avere un fault rete può avere un fault
Senza problemi (almeno per un po’ di tempo…) per ilsistema di messaging
PerchPerchéé sistemisistemi didi messaging?messaging?
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EsempiEsempi didiApplicazioniApplicazioni didi MessagingMessaging
Transazioni commerciali che usano carte di creditoReport con previsioni del tempoWorkflowGestione di dispositivi di reteGestione di supply chainCustomer care…
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Supporto a due modelli di messagingPoint-to-pointPublish/Subscribe
Affidabilità (in che senso?)
Operazioni con logica transazionale
Messaging distribuito, ovviamente (che cosa significa?)
Sicurezza
CaratteristicheCaratteristiche UsualiUsualiper i per i ServiziServizi didi MessagingMessaging
Alcuni sistemi di messaging supportano:Consegna con qualità (garanzie/indicazioni di real-time)Transazioni sicureAuditing, metering, load balancing, …
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ModelliModelli didi MessagingMessaging
Point-to-PointUn messaggio è consumato da un singoloricevente
Utilizzato quando ogni messaggio prodotto deveessere processato con successo da un singoloconsumatore
Publish/SubscribeUn messaggio consumato da riceventi multipliAd esempio, una applicazione di bacheca per richieste di lavoro. Creazione di un nuovo topic (argomento) di nome “new hire”; diverse applicazioni possono sottoscrivere(subscribe/abbonarsi) il proprio interesse al topic “new hire”
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PointPoint--toto--PointPoint
Un messaggio è consumato da un singolo riceventeCi possono essere produttori multipli, ovviamente
La “destinazione" di un messaggio è una coda con nome (named queue)FIFO (per lo stesso livello di priorità)Produttori inviano messaggi a named queue specificando un livello di priorità desiderato
QueueQueueClient
Senders SendsConsumes
Acknowledges
Client Receiver
Receives messages on Receives messages on the queuethe queue
Posts messages to the Posts messages to the queuequeue
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Publish/Subscribe (Pub/Sub)Publish/Subscribe (Pub/Sub)
ClientSender Sends
Consumes
Acknowledges
Client Receiver
Client Publisher Publishes
Delivers
Subscribes
Topic
SubscribesClient
subscriber
Delivers
Client subscriber
Client Publisher Topic
Client subscriber
Client subscriber
Publishes
Subscribes
Delivers
Subscribes
Subject of Subject of communicationcommunication
Available to registered Available to registered participantsparticipants
DeliversPosts messages to the
topic
Receives messages on the topic
Un messaggio consumato da riceventi multipli
La “destinazione" di un messagggio è un argomento con nome (named topic)
Produttori pubblicano su un topic
Consumatori si “abbonano” a un topic
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AffidabilitAffidabilitàà dellodelloScambioScambio didi MessaggiMessaggi
Alcune garanzie nella consegna dei messaggiGradi differenti di affidabilità (reliability) sono possibiliProduttore può specificare diversi livelli direliabilityAffidabilità più elevata va tipicamente di pari passocon minore throughput
Di solito i supporti ai sistemi di messaging utilizzanostorage persistente per preservare i messaggi
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OperazioniOperazioni sui sui MessaggiMessaggicon con ProprietProprietàà TransazionaliTransazionali
Produzione transazionaleProduttore può raggruppare una serie di messaggiin un’unica transazioneO tutti i messaggi sono accodati con successo o nessuno
Consumo transazionaleConsumatore riceve un gruppo di messaggi come serie di oggetti con proprietà transazionaleFino a che tutti i messaggi non sono staticonsegnati e ricevuti con successo, i messaggirimangono mantenuti permanentemente nellaloro queue o topic
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Scope Scope delladellaTransazionalitTransazionalitàà
Scope client-to-messaging systemLe proprietà di transazionalità riguardanol’interazione fra ogni cliente e il sistema dimessagingJMS supporta questo tipo di scope
Scope client-to-clientLe proprietà di transazionalità riguardanol’insieme delle applicazioni produttore-consumatore per quel gruppo di messaggiNon supportato da JMS
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Application 1 Queue Application 2
Messaging system
Application 1 Queue Application 2
Messaging system
Scope Scope delladellaTransazionalitTransazionalitàà
client-to-messaging system
client-to-client
Ovviamente il sistema di messaging può essere distribuito a sua volta
Sistemi di enterprise messaging possono realizzare una infrastruttura in cui i messaggi sono scambiati fra server nel distribuito
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SupportoSupporto allaalla SicurezzaSicurezza
AutenticazioneI sistemi di messaging richiedono usualmente aiclienti di presentare certificati digitali con signature
Confidenzialità dei messaggiUsualmente encryption dei messaggi
Integrità dei messaggiUsualmente integrità dei dati tramite digest deimessaggi
Sicurezza è gestita in modo dipendente dalvendor del sistema di messaging
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JMSJMS
JMS come insieme di interfacce Java (e associata definizionedi semantica) che specificano come un cliente JMS possaaccedere alle funzionalità di un sistema di messaging genericoSupporto alla produzione, distribuzione e consegna dimessaggiSupporto a diverse semantiche per message delivery
Sincrona/asincrona, con proprietà transazionali, garantita, durevole
Supporto sia a modello Point-to-Point (reliable queue)che Publish/Subscribe
Selettori di messaggio lato ricevente5 tipologie di messaggi possibili
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ObiettiviObiettivi didi Design Design didi JMSJMS
JMS è parte della piattaforma J2EE. Obiettivi:Consistenza con le API dei sistemi di messaging esistentiIndipendenza dal vendor del sistema di messaging Copertura della maggior parte delle funzionalitàcomuni nei sistemi di messagingPromuovere la tecnologia Java
Java™ ApplicationJava™ Application
JMS APIJMS API
JMS Provider
JMS Provider
IBMMQSeries
IBMMQSeries
JMS Provider
JMS Provider
ProgressSonicMqProgressSonicMq
JMS Provider
JMS Provider
FioranoFiorano
JMS Provider
JMS Provider
JMS Provider
JMS Provider
BEABEA SUN MQSUN MQ
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ComponentiComponenti ArchitetturaliArchitetturalididi JMSJMS
Clienti JMS e non-JMSMessaggiProvider JMS (sistema di messaging)Oggetti amministrati tramite JNDI
DestinationConnectionFactory
JMS Application(JMS Client)
JMS provider(vendor specific)
JMS API(vendor neutral)
Messaging service
JMS Application(JMS Client)
JMS provider(vendor specific)
JMS API(vendor neutral)
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Domini JMS Domini JMS ((StiliStili didi Messaging)Messaging)
Point-to-Pointi messaggi in una queue possono essere persistenti o non persistenti
Pub/SubNon durevoli (i messaggi sono disponibili solo durantel’intervallo di tempo in cui il ricevente è attivo; se il ricevente non èconnesso, la semantica è di perdere ogni messaggio prodottoin sua assenza)
Durevole (i messaggi sono mantenuti dal sistema, che fa le veci dei riceventi non connessi al tempo della produzione deimessaggi)
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MessaggiMessaggi JMSJMS
Messaggi come modalità di comunicazionedisaccoppiata fra le applicazioniI veri formati che attualmente sono utilizzati per l’encoding dei messaggi sono fortemente dipendentidal provider del sistema di messaging
Un sistema di messaging può interoperarecompletamente solo al suo interno
JMS fornisce quindi solo un modello astratto e unificato per la rappresentazione interoperabile deimessaggi attraverso le sue interfacce
MessageHeader
Properties
Body
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Message Header + Message Header + ProprietProprietàà
Utilizzato per l’identificazione del messaggio e il suoroutingInclude la destination e
modalità di consegna (persistente, non persistente), timestamp, priorità, campo ReplyTo
Elenco delle proprietà: JMSDestination, JMSDeliveryMode(persistente o no), JMSMessageID, JMSTimeStamp, JMSRedelivered, JMSExpiration, JMSPriority, JMSCorrelationID, JMSReplyTo (destinazione fornita dal produttore, dove inviare la risposta), JMSType (tipo del corpo del messaggio)
Proprietà dei messaggi (coppie nome/valore) possono essere: campi application-specific, campi dipendenti da e specifici di un particolare sistema di messaging, campi opzionali
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CorpoCorpo del del MessaggioMessaggio(Message Body)(Message Body)
Mantiene, ovviamente, il contenuto del messaggioSupporto per diversi tipi di contenuto, ogni tipodefinito da una interfaccia:
StreamMessage, MapMessage, TextMessage, ObjectMessage, BytesMessage
Ad esempio:StreamMessage contiene valori primitivi e supporta letturasequenzialeMapMessage contiene coppie nome/valore e supportalettura sequenziale o by nameBytesMessage contiene byte “non interpretati” e vieneutilizzato di solito per fare match con formati preesistenti
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SempliciSemplici EsempiEsempididi CreazioneCreazione didi MessaggiMessaggi
Per creare un semplice TextMessage:TextMessage message =
session.createTextMessage();
message.setText("greetings");
Per creare un semplice ObjectMessage:
ObjectMessage message =session.createObjectMessage();
message.setObject(myObject);
NOTA: myObject deve implementarejava.io.Serializable
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InterfacciaInterfaccia DestinationDestination
Rappresenta l’astrazione di un topic o diuna queue (non di un ricevitore di messaggi!)
Interfacce figlie per Queue e Topic
Destination(from jms)
<<Interf ace>>
Topic
getTopicName() : StringtoString() : String
(from jms)
<<Interf ace>> Queue
getQueueName() : StringtoString() : String
(from jms)
<<Interf ace>>
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InterfacciaInterfaccia ConnectionFactoryConnectionFactory
Classe factory per creare una connessioneprovider-specific verso il server JMSSimile al gestore di driver (java.sql.DriverManager) in JDBC, per chi se lo ricorda…
Interfacce figlie per QueueConnectionFactory e TopicConnectionFactory
ConnectionFactory(from jms)
<<Interface>>
QueueConnectionFactory
createQueueConnection()createQueueConnection()
(from jms)
<<Interf ace>>TopicConnectionFactory
createTopicConnection()createTopicConnection()
(from jms)
<<Interface>>
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InterfacciaInterfaccia ConnectionConnection
Astrazione che rappresenta un singolo canale dicomunicazione verso il provider JMSConnessione viene creata da un oggetto ConnectionFactoryConnessione dovrebbe essere chiusa quando si è terminato diutilizzare la risorsa
QueueConnection
createQueueSession()createConnectionConsumer()
(f rom jms)
<<Interface>>TopicConnection
createTopicSession()createConnectionConsumer()createDurableConnectionConsumer()
(f rom jms)
<<Interface>>
Connection
getClientID()setClientID()getMetaData()getExceptionListener()setExceptionListener()start()stop()close()
(f rom jms)
<<Interface>>
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InterfacciaInterfaccia SessionSession
Creata da un oggettoConnection
Una volta connessi al JMS provider attraverso unaConnection, tutte le operazionisi svolgono nel contesto diuna Session attiva
Una sessione è single-threaded, ovvero ognioperazione di invio e ricezione dimessaggio avviene in modoserializzato
Le sessioni realizzano un contesto con proprietàtransazionali
Session
$ AUTO_ACKNOWLEDGE : int = 1$ CLIENT_ACKNOWLEDGE : int = 2$ DUPS_OK_ACKNOWLEDGE : int = 3
createBytesMessage()createMapMessage()createMessage()createObjectMessage()createObjectMessage()createStreamMessage()createTextMessage()createTextMessage()getTransacted()commit()rollback()close()recover()getMessageListener()setMessageListener()run()
(from jms)
<<Interface>>
QueueSession
createQueue()createReceiver()createReceiver()createSender()createBrowser()createBrowser()createTemporaryQueue()
(from jms)
<<Interface>>TopicSession
createTopic()createSubscriber()createSubscriber()createDurableSubscriber()createDurableSubscriber()createPublisher()createTemporaryTopic()unsubscribe()
(from jms)
<<Interface>>
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InterfacceInterfacce MessageProducerMessageProducere e MessageConsumerMessageConsumer
Per inviare un messaggio verso unaDestination, il cliente deverichiedere esplicitamenteall’oggetto Session di creare un oggetto MessageProducer
Analogamente interfacciaMessageConsumerClienti che vogliono riceveremessaggi creano un oggettoMessageConsumer (collegato ad un oggetto Destination) attraversoSessionDue modalità di ricezione deimessaggi: blocking, non-blocking
QueueSender
getQueue()send()send()send()send()
(from jms)
<<Interf ace>>
MessageProducer
setDisableMessageID()getDisableMessageID()setDisableMessageTimestamp()getDisableMessageTimestamp()setDeliv ery Mode()getDeliv ery Mode()setPriority ()getPriority ()setTimeToLiv e()getTimeToLiv e()close()
(from jms)
<<Interf ace>>
TopicPublisher
getTopic()publish()publish()publish()publish()
(from jms)
<<Interf ace>>
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ModalitModalitàà didi RicezioneRicezioneBlocking e NonBlocking e Non--blockingblocking
Modalità blocking: solito metodo receive() bloccanteModalità non blocking:
Cliente registra un oggetto MessageListenerQuando un messaggio è disponibile, il provider JMS richiama ilmetodo onMessage() di MessageListener (callback)
TopicSubscriber
getTopic()getNoLocal()
(from jms)
<<Interface>>QueueReceiver
getQueue()
(from jms)
<<Interface>>
MessageConsumer
getMessageSelector()getMessageListener()setMessageListener()receive()receive()receiveNoWait()close()
(from jms)
<<Interface>>
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RiassuntoRiassunto ““graficografico”” delledelle API JMSAPI JMS
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JMS APIsJMS APIs
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EsempiEsempi PraticiPratici::PassiPassi per per CostruireCostruire unauna ApplicazioneApplicazione JMS SenderJMS Sender
1. Ottenere un oggetto ConnectionFactory e un oggettoDestination (Topic o Queue) attraverso JNDI
2. Creare una Connection 3. Creare una Session per inviare/ricevere messaggi4. Creare un oggetto MessageProducer (TopicPublisher o
QueueSender)
5. Avviare la Connection6. Inviare o pubblicare messaggi7. Chiudere Session e Connection
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OggettiOggetti ConnectionFactoryConnectionFactorye Destination via JNDIe Destination via JNDI
// Ottiene oggetto InitialContextContext jndiContext = new InitialContext();
// Trova l’oggetto ConnectionFactory via JNDI TopicConnectionFactory factory =
(TopicConnectionFactory) jndiContext.lookup("MyTopicConnectionFactory");
// Trova l’oggetto Destination via JNDI // (Topic o Queue) Topic weatherTopic =
(Topic) jndiContext.lookup("WeatherData");
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OggettiOggetti ConnectionConnectione Sessione Session
// Richiede la creazione di un oggetto Connection// all’oggetto ConnectionFactoryTopicConnection topicConnection =
factory.createTopicConnection();
// Crea un oggetto Session da Connection:// primo parametro controlla transazionalità// secondo specifica il tipo di ackTopicSession session =
topicConnection.createTopicSession (false,session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);
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// Richiede la creazione di un oggetto MessageProducer// all’oggetto Session// TopicPublisher per Pub/Sub// QueueSender per Point-to-PointTopicPublisher publisher =
session.createPublisher(weatherTopic);
// Avvia la Connection// Fino a che la connessione non è avviata, il// flusso dei messaggi non comincia: di solito// Connection viene avviata prima dell’invocazione// dei metodi per la trasmissione messaggitopicConnection.start();// Creazione del messaggioTextMessage message = session.createMessage();message.setText("text:35 degrees");// Invio del messaggiopublisher.publish(message);
MessageProducerMessageProducer eeAvvioAvvio delladella ConnectionConnection
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EsempiEsempi PraticiPratici::PassiPassi per per RiceventeRicevente JMS (nonJMS (non--blocking)blocking)
1. Ottenere oggetti ConnectionFactory e Destination (Topic o Queue) tramite JNDI
2. Creare un oggetto Connection
3. Creare un oggetto Session per inviare/ricevere messaggi
4. Creare un oggetto MessageConsumer(TopicSubscriber o QueueReceiver)
5. Registrare MessageListener per modalità non-blocking6. Avviare la Connection
7. Chiudere Session e Connection
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// Crea oggetto Subscriber da SessionTopicSubscriber subscriber =
session.createSubscriber(weatherTopic);
// Crea oggetto MessageListenerWeatherListener myListener
= new WeatherListener();
// Registra MessageListener per l’oggetto// TopicSubscriber desideratosubscriber.setMessageListener(myListener);
OggettiOggetti TopicSubscriberTopicSubscribere e MessageListenerMessageListener
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AffidabilitAffidabilitàà deidei MessaggiMessaggi
Modalità massimamente affidabile per l’invio di un messaggio: messaggio PERSISTENT all’interno di unatransazioneModalità massimamente affidabile per il consumo diun messaggio: ricezione all’interno di una transazione, sia nel caso di ricezione da queue che tramite“abbonamento” durevole a un topic
Basic ReliabilityControllo ack dei messaggiUtilizzo di messaggi persistentiConfigurazione dei livelli di prioritàConsentire expiration di messaggi
Advanced Reliability“Abbonamenti” durevoli (durable subscription)Utilizzo di transazioni “locali”
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RicezioneRicezione e ACKe ACK
Alla ricezione, il cliente riceve e processa il messaggio
Dopo, se necessario, ACK del messaggioAcknowledgment è cominciato dal provider JMS o dal cliente, in dipendenza dalla modalità di ACK scelta per la sessione
In sessioni con transazionalità (transacted)ACK automatico al commitment della transazioneIn caso di roll-back della transazione, in seguito tutti i messaggigià consumati prima del roll-back sono ri-inviati
In sessioni non-transactedACK (quando e come) dipende dal valore specificato come secondo parametro del metodo createSession()
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Tipi Tipi didi ACKACK
Auto acknowledgment (AUTO_ACKNOWLEDGE)ACK automatico dopo il ritorno con successo dei metodiMessageConsumer.receive() o MessageListener.onMessage(). Possono esserci messaggi duplicati?
Client acknowledgment (CLIENT_ACKNOWLEDGE)Il cliente deve esplicitamente invocare il metodo acknowledge()dell’oggetto Message. ACK di un messaggio è cumulativo sui precedenti non-ack’ed
Lazy acknowledgment (DUPS_OK_ACKNOWLEDGE)Overhead minimo per provider JMS; invio “saltuario” di ack anchecumulativi; possibilità di messaggi duplicati (duplicate-tolerant application, idempotenza)
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB
Ad esempio, per AUTO_ACK
Prospettiva latoproduttore e consumatoreDifferenze fra casopersistent e non-persistentQuando ci possonoessere messaggiduplicati?Quando ci può essereperdita di messaggi?
Inoltre, tre casi di ackdifferenziati
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PersistenzaPersistenza::2 2 ModalitModalitàà didi ConsegnaConsegna
PERSISTENTDefaultSpecifica al provider JMS di garantire che il messaggio non sia perso quando in transito, ad esempio a causa di un guasto del provider JMS
NON_PERSISTENTNON richiede la memorizzazione dei messaggi lato JMS providerMigliori risultati di performance
Metodo SetDeliveryMode() nell’interfaccia MessageProducerproducer.setDeliveryMode(DeliveryMode.NON_PERSISTENT);
forma estesa: producer.send(message, DeliveryMode.NON_PERSISTENT, 3,10000);
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 42
PrioritPrioritàà e Expiratione Expirationnellanella ConsegnaConsegna deidei MessaggiMessaggi
10 livelli di prioritàda 0 (più basso) a 9 (più alto)default = 4
Uso del metodo setPriority() dell’interfacciaMessageProducer, ad esempio producer.setPriority(7);
o la forma estesa producer.send(message, DeliveryMode. NON_PERSISTENT, 7, 10000);
Expiration: possibilità di configurare TTL tramitesetTimeToLive() dell’interfaccia MessageProducer
producer.setTimeToLive(60000);
o forma estesa, producer.send(message, DeliveryMode.NON_PERSISTENT, 3, 60000);
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 43
ConfigurazioneConfigurazione LivelliLivellididi AffidabilitAffidabilitàà
Spesso scelte di default o prese alla creazione di DestinationBasic Reliability
PersistenzaA livello di singolo messaggio, ad es. interfaccia MessageProducer
Controllo degli ACKA livello di sessione, interfaccia Session
Livelli di prioritàA livello di singolo messaggio, ad es. interfaccia MessageProducer
Expiration timeA livello di singolo messaggio, ad es. interfaccia MessageProducer
Advanced ReliabilitySottoscrizione durevole
A livello di sessione, interfaccia Session
TransazionalitàA livello di sessione, interfaccia Session
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 44
Come Come FunzionanoFunzionanole Durable Subscription?le Durable Subscription?
Un durable subscriber si registra specificando unaidentità univocaIn seguito, oggetti subscriber che hanno la medesimaidentità “recuperano l’abbonamento” (subscription resume) esattamente nello stato in cui è stato lasciatodal subscriber precedenteSe un durable subscription non ha clienti attivi, ilprovider JMS mantiene i messaggi fino a che questi non vengono effettivamente consegnati oppure alla loroexpirationAll’interno di una singola applicazione Java, una sola session puòavere durable subscription ad un determinato named topic in un determinato istante
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 45
TransazioniTransazioni JMSJMS
Lo scope delle transazioni in JMS è SOLO fra clienti e sistema di messaging, non fra produttori e consumatori
Un gruppo di messaggi è consegnato come una unica unità (latoproduttore)Un gruppo di messaggi è ricevuto come una unica unità (latoconsumatore)
Transazioni “locali”Controllate dall’oggetto Session
Transazione comincia implicitamente quando l’oggetto disessione è creatoTransazione termina all’invocazione di Session.commit() o Session.abort()La sessione è transazionale se si specifica il flag appropriatoall’atto della creazione. Ad esempio:QueueConnection.createQueueSession(true, ..)
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 46
TransazioniTransazioni DistribuiteDistribuite in JMSin JMS
Transazioni “distribuite”Devono essere coordinate da un transactional manager esterno come Java Transactions API (JTA)
Applicazioni possono controllare la transazione attraversometodi JTA
Utilizzo di Session.commit() e Session.rollback() è non consentito
In questo modo, operazioni di messaging possono esserecombinate con transazioni DB in una singola transazionecomplessiva
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 47
SelettoriSelettori didi MessaggiMessaggi JMSJMS
Lato receiver, le applicazioni JMS possono utilizzareselettori per scegliere i soli messaggi che sonopotenzialmente di loro interesseSelettori come stringhe SQL92 che specificano regole difilteringSelettori non possono riferire il contenuto deimessaggi, ma solo proprietà e headerAd esempio:
JMSType==’wasp’
phone LIKE ‘223’
price BETWEEN 100 AND 200
name IN(‘sameer’,’tyagi’)
JMSType IS NOT NULL
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 48
JMS e Message Driven BeanJMS e Message Driven Bean
JMS Provider
EJB Container
Destin-ation
ConsumerInstances
Msg-drivenBean Class
MDB istanziato in modo asincrono quando un messaggio è ricevuto
OrderBean
InventoryManagement
Bean
MessageDrivenBean
JMS Topics
Publish/subscribe
ProcessOrder
Procure Inventory
<Entity EJB>
<Entity EJB>
Logica di business nel metodo di ricezione del messaggio, ad esempio per modificare entity beano produrre un email di conferma
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 49
Generalizzando Generalizzando ““in modo arditoin modo ardito””::
Integrazione tramite ESBIntegrazione tramite ESBProblemi nel campo dellProblemi nel campo dell’’integrazioneintegrazione
diversi ambienti di esecuzione, di management, diversi ambienti di esecuzione, di management, ……sistemi e servizi proprietari differenti, anche legacysistemi e servizi proprietari differenti, anche legacyconfini fisiciconfini fisici
“A new form of enterprise service bus (ESB)infrastructure – combining message-orientedmiddleware, Web services, transformation and routing intelligence - will be running in the majority ofenterprises by 2005.” [Roy Schulte, Vice President of Gartner Inc., 2002]
ESB come infrastruttura software per l’integrazione, basata su “standard”, che combina messaging, Web services, data transformation e routing intelligence per connettere tra loro in modo debolmente accoppiato e affidabile un numero significativo di applicazioni eterogenee, mappate come servizi
[David Chappell, ESB, O’Reilly, 2004]
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 50
MessageMessage OrientedOriented Middleware Middleware ed ESBed ESB
Infrastruttura per la comunicazione tra Infrastruttura per la comunicazione tra applicazioni basata sullo applicazioni basata sullo scambio di messaggiscambio di messaggi
Modello sincrono vs. Modello sincrono vs. modello asincronomodello asincronoModello p2p vs. Modello p2p vs. pubpub--subsub
Caratteristiche generaliCaratteristiche generaliDisaccoppiamentoDisaccoppiamentoGestione dei Gestione dei ““topictopic””Controllo degli accessiControllo degli accessiStruttura messaggiStruttura messaggiQoS configurabileQoS configurabile
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 51
ServiceService OrientedOriented Architecture (SOA)Architecture (SOA)
Paradigma basato su:
Servizi autonomiInterfacce che definiscono contratti tra Consumer e ProviderMessaggi che compongono le operazioni invocabili sui serviziRegistri dei serviziPossibilità di comporre i servizi in processi di business
Obiettivo è ottenere:
Accoppiamento debole, e quindi...Flessibilità di businessInteroperabilità tra le applicazioniIndipendenza rispetto alle tecnologie di implementazione
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 52
Web ServiceWeb Service
InfrastrutturaInfrastruttura per lper l’’interazione tra applicazioni basata sul interazione tra applicazioni basata sul concetto di concetto di ““servizioservizio””Sfrutta Sfrutta essenzialmente tre tecnologieessenzialmente tre tecnologie::
SOAPSOAP descrizione messaggi scambiati e descrizione messaggi scambiati e bindingbindingprotocollo di trasporto utilizzato protocollo di trasporto utilizzato (usualmente HTTP)(usualmente HTTP)WSDLWSDL descrizione servizio svolto dal providerdescrizione servizio svolto dal providerUDDIUDDI discovery di servizi discovery di servizi directory service (pattern directory service (pattern ““findfind--bindbind--invokeinvoke””))
SOAP e WSDL si basano su XMLSOAP e WSDL si basano su XML
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB
Web Service Web Service DescriptionDescription LanguageLanguage (WSDL)(WSDL)
WSDLWSDL e chiara separazione fra e chiara separazione fra livello astrattolivello astratto (definizione (definizione operazioni di servizio e struttura messaggi)operazioni di servizio e struttura messaggi) e e livello concretolivello concreto((bindingbinding –– per ogni interfaccia, uno o piper ogni interfaccia, uno o piùù endpointendpoint con indirizzo di rete con indirizzo di rete e protocollo)e protocollo), tipico di tutte le soluzioni SOA, tipico di tutte le soluzioni SOA
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 54
Usualmente messaggi inUsualmente messaggi in eXtensibleeXtensibleMarkup Markup LanguageLanguage (XML)(XML)
XML XML èè gigiàà noto nei dettagli a tutti, vero noto nei dettagli a tutti, vero ☺☺??
Standard W3CStandard W3CLinguaggio di markup che consente di definire Linguaggio di markup che consente di definire tagtagpersonalizzatipersonalizzatiObiettivo principale: facilitare scambio dati tra sistemi Obiettivo principale: facilitare scambio dati tra sistemi differentidifferenti
PROPROhumanhuman e e machinemachine readablereadablestrutturato e gerarchicostrutturato e gerarchico adatto per modellare datiadatto per modellare datiautoauto--descrittivodescrittivo, , platformplatform--independentindependent, , estensibileestensibile
CONTRO:CONTRO:ridondante e verbosoridondante e verboso limite alllimite all’’efficienzaefficienzalimitato rispetto al modello limitato rispetto al modello EntityEntity RelationshipRelationshipnon adatto per dati non strutturatinon adatto per dati non strutturati
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 55
XML: Tecnologie CorrelateXML: Tecnologie Correlate
Molte tecnologie per la manipolazione di documenti Molte tecnologie per la manipolazione di documenti XML:XML:
XSLTXSLT linguaggio dichiarativo per linguaggio dichiarativo per trasformazione trasformazione di XML in altri formati di XML in altri formati (XML, HTML, (XML, HTML, plainplain text, text, ……))XPathXPath linguaggio per llinguaggio per l’’estrazione di dati da estrazione di dati da documenti XMLdocumenti XML
ElaborazioneElaborazione XML:XML:SAXSAX insiemeinsieme didi API per API per elaborazioneelaborazione basatabasata susueventieventiDOMDOM insiemeinsieme didi API API cheche modellanomodellano documentodocumentoXML come XML come alberoalbero didi nodinodi
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB 56
Approccio ConvenzionaleApproccio Convenzionaleallall’’IntegrazioneIntegrazione
Solo Solo 10% delle applicazioni 10% delle applicazioni èè integratointegrato (dati Gartner Inc.) e e solo 15% di queste sfruttano middleware ad solo 15% di queste sfruttano middleware ad hochoc……ComCom’è’è collegato il restante 85%? Perchcollegato il restante 85%? Perchéé le tecnologie le tecnologie passate si sono rivelate inadeguate?passate si sono rivelate inadeguate?
Architettura casualeArchitettura casualeÈÈ il risultato della composizione di diverse soluzioni il risultato della composizione di diverse soluzioni adottate per i diversi sistemi nel corso degli anniadottate per i diversi sistemi nel corso degli anniCol tempo presenta:Col tempo presenta:
alti costi di mantenimentoalti costi di mantenimentorigiditrigiditàà (applicazioni (applicazioni tightlytightly--coupledcoupled))prestazioni insoddisfacenti (prestazioni insoddisfacenti (scarsa scalabilitscarsa scalabilitàà))
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EnterpriseEnterprise ApplicationApplicationIntegrationIntegration (EAI)(EAI)
Approccio Approccio ExtractExtract, , TransformTransform, and , and LoadLoadDownload e upload continuiDownload e upload continui
↓↓rischio di introdurre incoerenzerischio di introdurre incoerenzeAlta latenza del processoAlta latenza del processo
Applicazione Applicazione principi architetturaliprincipi architetturali allo scopo di allo scopo di integrare integrare efficacementeefficacemente applicazioni di unapplicazioni di un’’organizzazioneorganizzazioneBroker + Broker + orchestrationorchestration engineengineDue topologie principali: Due topologie principali: hubhub--andand--spokespoke o buso busImplementazioni generalmente proprietarie e alto costoImplementazioni generalmente proprietarie e alto costo
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EAI: EAI: HubHub--andand--SpokeSpoke
PRO:PRO:facilitfacilitàà di gestione di gestione (centralizzata)(centralizzata)
CONTRO:CONTRO:hubhub punto critico di punto critico di centralizzazionecentralizzazioneridotta scalabilitridotta scalabilitàà
↓↓architettura architettura federatafederata
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EAI: EAI: Bus di InterconnessioneBus di Interconnessione
PRO:PRO:maggiore scalabilitmaggiore scalabilitàà(architettura meno (architettura meno centralizzata)centralizzata)
CONTRO:CONTRO:a costo di maggiori a costo di maggiori difficoltdifficoltàà di gestionedi gestione
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EnterpriseEnterprise ServiceService BusBus
Middleware per l'integrazione di
servizi basato sul paradigma SOA
Caratteristiche:Uniformità nell'accesso ai serviziCapacità di orchestrarne l'integrazione mediandone le incompatibilitàFunge da registro dei serviziAgisce come punto centralizzato di gestione
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ESB: Concetti ChiaveESB: Concetti ChiaveArchitettura altamente distribuita e integrazione basata Architettura altamente distribuita e integrazione basata su standardsu standardServizi di Servizi di orchestrationorchestrationAutonomiaAutonomia delle singole applicazionidelle singole applicazioniRealReal--time throughput; stime throughput; servizi di auditing e ervizi di auditing e loggingloggingConsente adozione incrementaleConsente adozione incrementale
Invocazione dei serviziInvocazione dei servizi::Servizi completamente disaccoppiatiServizi completamente disaccoppiatiPattern Pattern ““findfind--bindbind--invokeinvoke”” èè gestito automaticamente gestito automaticamente dalldall’’infrastrutturainfrastrutturaProgettista deve solo definire Progettista deve solo definire itinerario logico che i itinerario logico che i messaggi devono seguire;messaggi devono seguire; servizi si servizi si ““limitanolimitano”” a inviare e a inviare e ricevere ricevere messaggimessaggi……
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Java Business Java Business Integration Integration (JBI)(JBI)JSR 208, Java Business Integration (JBI), 2005(specifica Java di ESB Standard)Servizi offerti e consumati da componentiInterazione tra componenti mediata da NormalizedMessage Router (NMR)Gestione attraverso strumenti JMX-compliant
Tipologie di componenti:Service Engine – responsabili della logica di business, offrono servizi implementati in Java; forniscono logica di integrazione e di trasformazione verso altri componenti; a loro volta possono utilizzare i servizi degli altri SE
Binding Component – consentono fruizione di servizi esterni all'environmentda parte di servizi interni e viceversa. Fungono da adattatori di protocollo
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NormalizedNormalized MessageMessageRouter (NMR)Router (NMR)
Comunicazione tra componenti allComunicazione tra componenti all’’interno del bus interno del bus NON NON èèdirettadiretta. NMR che agisce da mediatore fra i vari . NMR che agisce da mediatore fra i vari componenticomponentiCompito dellCompito dell’’NMRNMR
RoutingRouting dei messaggi tra 2 o pidei messaggi tra 2 o piùù componenticomponentiDisaccoppiare Service Consumer da Service Provider garantendo Disaccoppiare Service Consumer da Service Provider garantendo un basso accoppiamento tra i componenti JBIun basso accoppiamento tra i componenti JBI
Messaggi in formato XMLMessaggi in formato XMLComunicazione "technology-neutral" tra endpoint. Normalizedmessage scambiati sono definiti in formato indipendente e neutrale da qualsiasi specifica applicazione, tecnologia o protocollo di comunicazioneTrasformazioni di formato trasformazioni XSLT
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB
Interposizione di JBI Interposizione di JBI nello Scambio di Messagginello Scambio di Messaggi
Componenti SOA e modello a scambio di messaggi basato Componenti SOA e modello a scambio di messaggi basato su interposizione:su interposizione:
Elevato grado di disaccoppiamento tra componentiElevato grado di disaccoppiamento tra componentiPossibilitPossibilitàà di operare su messaggi (trasformazioni) in modo di operare su messaggi (trasformazioni) in modo trasparentetrasparente
Sistemi Distribuiti M – JMS e Cenni su ESB
JBI JBI MessageMessage Exchange PatternExchange Pattern
JBI supporta almeno 4 pattern di scambio messaggi:InIn--OnlyOnly per interazione per interazione oneone--wayway
RobustRobust InIn--OnlyOnly per possibilitper possibilitàà di segnalare fault a livello applicativodi segnalare fault a livello applicativo
InIn--OutOut per per interazione interazione requestrequest--responseresponse con con possibilitpossibilitàà fault lato fault lato providerprovider
In OptionalIn Optional--Out Out per provider con per provider con risposta opzionale e risposta opzionale e possibilitpossibilitàà di di segnalare fault da segnalare fault da provider/consumerprovider/consumer