jms 概序和接口与抽象

消息传递系统用于构建高可靠、可伸缩及灵活的分布式应用程序。本文从大体上讨论了消息传递系统，简要叙述了它们的特性及类型，然后描述开发人员如何可以使用 Java 消息服务(Java Message Service ，JMS) 编写基于消息的应用程序。

正如许多以前在同步、可靠性、可伸缩性和安全性方面的未知问题一样，分布式应用程序潜在的问题也是不断增长的。一种解决方案是建立在松散耦合组件基础上的消息传递系统，这些组件之间通过消息进行通信。

Java 消息服务提供了一致的 API 集合，让开发人员可以访问许多消息传递系统产品的公共特性。

什么是消息传递系统？
从它的本质上讲，消息传递系统允许不同的非耦合应用程序以异步方式进行可靠通信。消息传递系统体系结构一般用各个组件间的点对点关系代替客户端/服务器模型，其中每个点可以发送消息到其他点，或从其他点接收消息。

相对于更加传统的分布式计算模型，消息传递系统提供了许多强大的优势。首先，它们倡议在消息消费者和消息生产者之间进行“松散耦合”。在生产者和消费者之间存在着高级匿名：对于消息消费者，它不关心 谁 产生消息，在网络上生产者在 哪里，或者消息是 何时 产生的。

这使得可以构建动态、可靠和灵活的系统，由此可以修改子应用程序的整体组合，而不会影响到系统的其余部分。 消息传递系统的其他优势包括高可伸缩性（商业实现鼓吹可以支持好几万个客户端，以及支持每秒进行好几万个操作）、容易集成到异构网络以及由于减少了单点故障而提高了可靠性。

由于消息传递系统固有的可靠性和可伸缩性，所以它们用于解决许多商业和计算科学问题。例如，它们是这样的一些不同的应用程序的基础：工作流、网络管理、通信服务（通过 IP 的语音、有声邮件、寻呼机和电子邮件）、客户服务、天气预报和供应链管理等系统。此外，消息传递系统是无价的，因为它作为“glue”（胶水）把完全不同的系统联系在一起，使之能够合并和获取消息。

消息系统类型
通常使用两种消息传递系统模型。

发布/订阅
发布/订阅 (pub/sub) 消息传递系统支持事件驱动模型，在这种模型中，信息消费者和生产者参与消息的传输。生产者“发布”事件，而消费者“订阅”感兴趣的事件并消费事件。生产者把消息把与特定主题关联起来，然后消息传递系统根据消费者所注册的感兴趣主题，把消息路由给消费者。

点对点
在点对点消息传递系统中，消息是被路由到各个消费者的，该消费者维护“传入”消息队列。消息传递应用程序发送消息到指定队列，然后客户端从队列中检索消息。 供应商经常会支持点对点模型或发布/订阅消息传递模型，或者同时支持这两种模型。

既然已经从大体上认识了消息系统，现在让我们来看一下 Java 开发人员是如何可以利用它们的能力的。

Java 消息服务
Java 消息服务是 J2EE (Java 2 Enterprise Edition) 套件的一部分，它提供了标准 API，Java 开发人员可以使用这些 API 来访问企业消息系统的共同特性。JMS 支持发布/订阅和点对点模型，并允许创建由任意 Java 对象组成的消息类型。

设计目标
JMS 的基本设计目标是为了提供一组一致的接口，消息传递系统客户端可以独立地使用这些接口，而不必关心基础消息系统的提供商。 这样，客户端应用程序不仅可以跨计算机体系结构和操作系统进行移植，而且也可以跨消息传递产品进行移植。写到 JMS 的客户端应用程序将正常工作，而不用在所有符合 JMS 的消息传递系统上做修改（这可以与组件所运行的基础中间件上的 Enterprise Java Beans 组件的独立性进行比较）。

JMS 也设计成：

最小化消息传递系统提供商为其产品实现 JMS API 所需的工作量。
提供了普通消息传递系统的大多数功能。
许多消息系统提供商已经为它们的产品实现了 JMS，允许 Java 访问它们系统的功能。

JMS 客户端可以使用 Java 设施
由于 JMS 客户端是基于 Java 的，因此它们可以利用现有的 Java API，比如：用于数据库访问的 JDBC、JavaBeans 组件模型、用于命名服务的 JNDI、用于客户端事务控制的 JTA 或用于企业应用程序服务的任何 J2SE 和 J2EE API。

JMS 细节
现在，我们从消息开始，来看一下使用 JMS 构建消息传递系统客户端的细节。

什么是消息？
在消息传递系统中，应用程序之间的通信点是消息本身，因此使用 JMS 的开发人员必须理解消息。

尽管消息传递系统之间消息定义区别甚大，但 JMS 提供了统一的方式用于描述和访问消息。JMS 消息由三部分组成：

消息标题
用于消息标识。例如，标题用于确定指定的消息是否适合于“订阅者”。
属性
用于特定于应用程序、特定于提供商及可选的标题字段。
消息体
保存消息的内容。支持几种格式，其中包括：TextMessages——用于包装简单的 String; 和 ObjectMessages——用于包装任意的 Java 对象（它们必须是可序列化的）。也支持其他的格式。
TextMessages
TextMessage 用于包装简单的 String 对象。在只传递字符串的情形下，这是有用的。期望许多消息传递系统将以 XML 为基础，TextMessages 是它们的自然容器。

创建 TextMessage 对象是简单的，如下面两行代码所指出的那样：

TextMessage message =
session.createMessage();
message.setText("hello world");

（在下一节，我们将看到 session 对象）。

以这种方式创建的 TextMessage 准备发布到消息传递系统中。

ObjectMessages
顾名思义，ObjectMessage 是包装了 Java 对象的消息。任何可序列化的 Java 对象均可用作 ObjectMessage。如果多个对象必须在单个消息中传输，那么可以使用包含几个可序列化对象的 Collection 对象（比如 List 或 Set）。

下面展示了如何创建 Object 消息：

ObjectMessage message = session.createObjectMessage();
message.setObject(myObject);

关于 JNDI
像许多 J2EE API 一样，JMS 利用了 JNDI（Java 命名和目录接口）来发现所需资源。详细讨论 JNDI 超出了本文的范围，但可从如下地址找到更多的进一步信息：Java 命名和目录接口 (JNDI)。

构建 JMS 客户端
可以遵循下面的基本步骤来构建典型的 JMS 客户端：

创建到消息传递系统提供商的连接。
创建会话用于发送和接收消息。
创建 MessageProducers 和 MessageConsumers 来创建或接收消息。
一旦这些步骤执行完毕，消息生产的客户端将创建消息，并把它们发布到主题，而消息消费的客户端将侦听与主题有关的消息，并在它们到达时消费它们。

为了详细展示它是如何工作的，我们研究了典型的消息生产者，它用于在 pub/sub 消息传递系统中把消息发布到特定的主题。注意，为简洁起见，省略了所有异常处理代码。

创建连接
连接为客户端提供了对基础消息传递系统的访问，并执行资源分配和管理。连接是使用 ConnectionFactory 创建的，而 ConnectionFactory 通常是使用 JNDI 查找的。

下面这些代码展示了创建连接过程中涉及的一些步骤：

Context messaging = new InitialContext();
// get JNDI context
TopicConnectionFactory topicConnectionFactory =
(TopicConnectionFactory)
messaging.lookup("TopicConnectionFactory");
TopicConnection topicConnection =
topicConnectionFactory.createTopicConnection();


创建会话
会话是轻量级 JMS 对象，它提供了用于生产和消费消息的上下文。会话用于生成消息生产者和消息消费者，以及用于生成消息本身。

TopicSession session =
topicConnection.createTopicSession(false,
Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE);

createTopicSession() 的两个参数控制事务和消息的确认。

查找主题
主题（也称标题、组或频道）是通过 JNDI 来查找的。主题标识了发送中或接收中的消息。在发布/阅系统中，订阅者订阅了指定的主题，而发布者把主题与它们发布的消息关联。

这里我们创建了一个称为“WeatherData”的主题。

Topic weatherTopic = messaging.lookup("WeatherData");

启动连接
在上面的初始化过程中，为了防止初始化期间出现不可预知的行为，消息流是被禁止的。一旦初始化完成，必须告诉连接开始消息流。

topicConnection.start();

创建消息生产者
在发布/订阅领域中，生产者把消息发布到指定主题。下面代码展示了发布者的创建及后续的简单文本消息的生成和发布。

TopicPublisher publisher =
session.createPublisher(weatherData);
TextMessage message = session.createMessage();
message.setText("temperature: 35 degrees");

publisher.publish(message);


创建订阅者及点对点系统的 JMS 客户端遵循相似的过程。可以在 [1] 中找到这一过程的完整细节。

结束语
我们已经看到在使用 JMS 来构建基于消息传递的应用程序的过程中涉及的基本概念。在编写 JMS 代码之前，你将需要访问符合 JMS 的消息传递系统。可从如下地址获取符合 JMS 的供应商的列表：

JMS 供应商


创建和构建基于 JMS 的应用程序是简单的，可是它为构建强大、可伸缩和高可靠的分布式系统提供了基础。

注意，JMS 远远比本文讨论的要复杂，并为下面的这些提供了支持：管理、安全、错误处理和恢复、优化、分布式事务、消息排序和消息确认等。

有关 Java Message Service 的进一步信息和文档，请参阅：

Java Message Service 文档

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简单来说:
接口是公开的，里面不能有私有的方法或变量，是用于让别人使用的，而抽象类是可以有私有方法或私有变量的，

另外，实现接口的一定要实现接口里定义的所有方法，而实现抽象类可以有选择地重写需要用到的方法，一般的应用里，最顶级的是接口，然后是抽象类实现接口，最后才到具体类实现。

还有，接口可以实现多重继承，而一个类只能继承一个超类，但可以通过继承多个接口实现多重继承，接口还有标识（里面没有任何方法，如Remote接口）和数据共享（里面的变量全是常量）的作用.

详细分析：
在Java语言中， abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在，才赋予了Java强大的 面向对象能力。abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替换，因此很多开发者在进 行抽象类定义时对于abstract class和interface的选择显得比较随意。其实，两者之间还是有很大的区别的，对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析，试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。

理解抽象类

abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类（本文 中的抽象类并非从abstract class翻译而来，它表示的是一个抽象体，而abstract class为Java语言中用于定义抽象类的一种方法， 请读者注意区分）定义的，那么什么是抽象类，使用抽象类能为我们带来什么好处呢？

在 面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样。并不是 所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、 设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、 三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念 在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。

在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。 我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描 述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个 抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP的读者一定知 道，为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-Closed Principle)，抽象类是其中的关键所在。

从语法定义层面看abstract class 和 interface

在语法层面，Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。

使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下：

abstract class Demo｛
abstract void method1();
abstract void method2();
…
｝

使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下：

interface Demo{
void method1();
void method2();
…
}

在abstract class方式中，Demo可以有自己的数据成员，也可以有非 abstract的成员方法，而在interface方式的实现中，Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final 的，不过在interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说，interface是一种特殊形式的 abstract class。

从编程的角度来看，abstract class和interface都可以用来实现 "design by contract" 的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。

首先，abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系(因为Java不支持多继承 -- 转注)。但是，一个类却可以实现多个interface。也许，这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。

其次，在abstract class的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用委托，但是这会增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。

在 抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因 为如果后来想修改类的界面（一般通过 abstract class 或者interface来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界面是通过abstract class来实现的，那 么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。

同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了 "one rule，one place" 原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。

从设计理念层面看 abstract class 和 interface

上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：abstract class和interface所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。

前面已经提到过，abstract class在Java语言中体现了一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is-a"关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface来说则不然，并不要求 interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的，仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。

考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：

使用abstract class方式定义Door：

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}

使用interface方式定义Door：

interface Door{
void open();
void close();
}

其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。

如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢（在本例中， 主要是为了展示 abstract class 和interface 反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）？下面将罗列出可能的解决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。

解决方案一：

简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
abstract void alarm();
}

或者

interface Door{
void open();
void close();
void alarm();
}

那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：

class AlarmDoor extends Door{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}

或者

class AlarmDoor implements Door｛
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
｝

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则 ISP (Interface Segregation Principle)，在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变（比如：修改alarm方法的参数）而改变，反之依然。

解决方案二：

既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据ISP原则应该把它们分别定 义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：这两个概念都使用 abstract class 方式定义；两个概念都使用interface方式定义；一个概念 使用 abstract class 方式定义，另一个概念使用interface方式定义。

显然，由于Java语言不支持多重继承，所以两个概念都使用abstract class方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。

如果两个概念都使用interface方式来定义，那么就反映出两个问题：1、我们可能没有理解清楚问题领域，AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用 interface方式定义）反映不出上述含义。

如果我们对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报 警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在Java语言中表示一种继承关系，而继承关系 在本质上是"is-a"关系。所以对于Door这个概念，我们应该使用abstarct class方式来定义。另外，AlarmDoor又具有报警功能，说明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示：

abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close()；
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其 实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器，同时又具有Door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。

小结

1.abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。

2.在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是 static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。

3.abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系。

4.实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。

5.接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。

6.抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。

7.接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的