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原文作者：orangelizq

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摘要：

       現今，越來越多的企業面臨著各種各樣的資料整合和系統整合，CORBA、DCOM、RMI等RPC中介軟體技術也應運而生，但由於採用RPC同步處理技術，在效能、健壯性、

可擴充套件性上都存在著諸多缺點。而基於訊息的非同步處理模型採用非阻塞的呼叫特性，傳送者將訊息傳送給訊息伺服器，訊息伺服器在合適的時候再將訊息轉發給接收者；傳送和

接收是非同步的，傳送者無需等待，二者的生命週期也可以不必相同，而且傳送者可以將訊息間接傳給多個接收者，大大提高了程式的效能、可擴充套件性及健壯性，這使得非同步處理

模型在分散式應用上比起同步處理模型更具有吸引力。^[5]

       本文首先介紹了訊息中介軟體的原理，然後介紹了目前流行的訊息中介軟體產品和一些開源實現。最後詳細分析了SUN及其夥伴公司提出的旨在統一各種訊息中介軟體系統介面的

規範(JMS)。

關鍵字：訊息中介軟體，JMS，點對點，釋出/訂閱

一、中介軟體簡介

1.中介軟體的定義

中介軟體(middleware)是基礎軟體的一大類，屬於可複用的軟體範疇。中介軟體在作業系統軟體，網路和資料庫之上，應用軟體之下，總的作用是為處於自己上層的應用軟體提供運

行於開發的環境，幫助使用者靈活、高效的開發和整合複雜的應用軟體。^[1]

IDC對中介軟體的定義為：中介軟體是一種獨立的系統軟體或服務程式，分散式應用軟體藉助這種軟體在不同的技術之間共享資源，中介軟體定位於客戶機伺服器的作業系統之上，管

理計算機資源和網路通訊。

因而中介軟體是指一類軟體，是基於分散式處理的軟體，最突出的特點是其網路通訊功能。也可認為中介軟體是位於平臺和應用之間的通用服務，這些服務具有標準的程式介面和協

議。針對不同的作業系統和硬體平臺，可以有符合介面和協議的多種實現。^[1]

1.2 中介軟體的分類

按照IDC的分類方法，中介軟體可分為六類：^[1]

1)        終端模擬/螢幕轉換

2)        資料訪問中介軟體（UDA）

3)        遠端過程呼叫中介軟體（RPC）

4)        訊息中介軟體（MOM）

5)        交易中介軟體（TPM）

6)        物件中介軟體

    然而在實際應用中，一般將中介軟體分為兩大類：一類是底層中介軟體，用於支撐單個應用系統或解決一類問題，包括交易中介軟體、應用伺服器、訊息中介軟體、資料訪問中介軟體等；另一類是高層中介軟體，更多的用於系統整合，包括企業應用整合中介軟體、工作流中介軟體、門戶中介軟體等，他們通常會與多個應用系統打交道，在系統中層次較高，並大多基於前一類的底層中介軟體執行。

1.2.1 終端模擬/螢幕轉換

此類中介軟體用於實現客戶機圖形使用者介面與已有的字元介面方式的伺服器應用程式之間的互操作，應用與早期的大型機系統，現在已很少使用。

1.2.2 資料訪問中介軟體

此類中介軟體是為了建立資料應用資源互操作的模式，對異構環境下的資料庫或檔案系統實現聯接。

1.2.3 遠端過程呼叫中介軟體

此類中介軟體可以使開發人員在需要時呼叫位於遠端伺服器上的過程，遮蔽了在呼叫過程中的通訊細節。一個應用程式使用RPC來遠端執行一個位於不同地址空間裡的過程，在效果上看和執行本地呼叫相同。

1.2.4 交易中介軟體

此類中介軟體是專門針對聯機交易系統而設計的。聯機交易系統需要處理大量併發程序，處理併發涉及到作業系統，檔案系統，程式語言，資料通訊，資料庫系統，系統管理，應用軟體等。而交易中介軟體根據分散式交易處理的標準及參考模型，對資源管理，交易管理和應用進行了實現，從而使得基於交易中介軟體開發應用程式更為簡單。交易中介軟體基本上只適用於聯機交易系統，是一種較為專用的中介軟體。

1.2.5 訊息中介軟體

此類中介軟體是指利用高效可靠的訊息傳遞機制進行平臺無關的資料交流，並基於資料通訊來進行分散式系統的整合。通過提供訊息傳遞和訊息排隊模型，它可以在分散式環境下擴充套件程序間的通訊。

訊息中介軟體可以即支援同步方式，又支援非同步方式。非同步中介軟體比同步中介軟體具有更強的容錯性，在系統故障時可以保證訊息的正常傳輸。非同步中介軟體技術又分為兩類：廣播方式和釋出/訂閱方式。由於釋出/訂閱方式可以指定哪種型別的使用者可以接受哪種型別的訊息，更加有針對性，事實上已成為非同步中介軟體的非正式標準。目前主流的訊息中介軟體產品有IBM的MQSeries，BEA的MessageQ和Sun的JMS等^[1]。

1.2.6 物件中介軟體

傳統的物件技術通過封裝、繼承及多型提供了良好的程式碼重用功能。但這些物件只存在與一個程式中，外界並不知道它們的存在，也無法訪問它們。物件中介軟體提供了一個標準的構建框架，能使不同廠家的軟體通過不同的地址空間，網路和作業系統實現互動訪問。物件中介軟體的目標是為軟體使用者及開發者提供一種應用級的即插即用的互操作性。目前主流的物件中介軟體有OMG的CORBA，Microsoft 的COM以及IBM的SOM，Sun的RMI等。

1.3 中介軟體的特點

一般來講，中介軟體具有以下一些特點：滿足大量應用的需求，運行於多種硬體和作業系統平臺，支援分散式計算，支援標準介面和協議。開發人員通過呼叫中介軟體提供的大量API，實現異構環境的通訊，從而遮蔽異構系統中複雜的作業系統和網路協議。

由於標準介面對於可移植性和標準協議對於互操作性的重要性，中介軟體已成為許多標準化工作的主要部分。分散式應用軟體藉助中介軟體可以在不同的技術之間共享資源。

總的來說，中介軟體遮蔽了底層作業系統的複雜性，使程式開發人員面對一個簡單而統一的開發環境，減少了程式設計的複雜性，將注意力集中與自己的業務上，不必再為程式在不同軟體系統上的移植而重複工作，從而大大減少了技術上的負擔。

二、訊息中介軟體原理

       面向訊息的中介軟體（MOM），提供了以鬆散耦合的靈活方式整合應用程式的一種機制。它們提供了基於儲存和轉發的應用程式之間的非同步資料傳送，即應用程式彼此不直接通訊，而是與作為中介的MOM通訊。MOM提供了有保證的訊息傳送（至少是在儘可能地做到這一點），應用程式開發人員無需瞭解遠端過程呼叫（PRC）和網路/通訊協議的細節。

2.1 訊息中介軟體簡介

       訊息中介軟體利用高效可靠的訊息傳遞機制進行平臺無關的資料交流，並基於資料通訊來進行分散式系統的整合。通過提供訊息傳遞和訊息排隊模型，它可以在分散式環境下擴充套件程序間的通訊。

       訊息中介軟體適用於需要可靠的資料傳送的分散式環境。採用訊息中介軟體機制的系統中，不同的物件之間通過傳遞訊息來啟用對方的事件，完成相應的操作。傳送者將訊息傳送給訊息伺服器，訊息伺服器將訊息存放在若干佇列中，在合適的時候再將訊息轉發給接收者。訊息中介軟體能在不同平臺之間通訊，它常被用來遮蔽掉各種平臺及協議之間的特性，實現應用程式之間的協同，其優點在於能夠在客戶和伺服器之間提供同步和非同步的連線，並且在任何時刻都可以將訊息進行傳送或者儲存轉發，這也是它比遠端過程呼叫更進一步的原因。

       如下圖所示，應用程式A與應用程式B通過使用 MOM 的應用程式程式設計介面（API）傳送訊息進行通訊。

   MOM將訊息路由給應用程B，這樣訊息就可以存在於完全不同的計算機上，MOM 負責處理網路通訊。如果網路連線不可用，MOM會儲存訊息，直到連線變得可用時，再將訊息轉發給應用程式B。 
   靈活性的另一方面體現在，當應用程式A傳送其訊息時，應用程式B甚至可以不處於執行狀態。MOM將保留這個訊息，直到應用程式B開始執行並試著檢索訊息為止。這還防止了應用程式A因為等待應用程式B檢索訊息而出現阻塞。 這種非同步通訊要求應用程式的設計與現在大多數應用程式不同，不過，對於時間無關或並行處理，它可能是一個極其有用的方法。

2.2 訊息中介軟體與分散式物件呼叫的比較

分散式物件呼叫，如CORBA，RMI和DCOM，提供了一種通訊機制，透明地在異構的分散式計算環境中傳遞物件請求，而這些物件可以位於本地或遠端機器。它通過在物件與物件之間提供一種統一的介面，使物件之間的呼叫和資料共享不再關心物件的位置、實現語言及所駐留的作業系統。這個介面就是面向物件的中介軟體。

儘管面向物件的中介軟體是一種很強大的規範被廣泛應用，但是面對大規模的複雜分散式系統，這些技術也顯示出了局限性：

1．同步通訊：客戶發出呼叫後，必須等待服務物件完成處理並返回結果後才能繼續執行。

2．客戶和服務物件的生命週期緊密耦合：客戶程序和服務物件程序都必須正常執行，如果由於服務物件崩潰或網路故障導致客戶的請求不可達，客戶會接收到異常。

為了解決這些問題，出現了面向訊息的中介軟體，它較好地解決了以上的問題。

訊息中介軟體作為一箇中間層軟體，它為分散式系統中建立、傳送、接收訊息提供了一套可靠通用的方法，實現了分散式系統中可靠的、高效的、實時的跨平臺資料傳輸。訊息中介軟體減少了開發跨平臺和網路協議軟體的複雜性，它遮蔽了不同作業系統和網路協議的具體細節，面對規模和複雜度都越來越高的分散式系統，訊息中介軟體技術顯示出了它的優越性：

1．採用非同步通訊模式：傳送訊息者可以在傳送訊息後進行其它的工作，不用等待接收者的迴應，而接收者也不必在接到訊息後立即對傳送者的請求進行處理；