訊息佇列技術是分散式應用間交換資訊的一種技術。訊息佇列可駐留在記憶體或磁碟上,佇列儲存訊息直到它們被應用程式讀走。通過訊息佇列，應用程式可獨立地執行--它們不需要知道彼此的位置、或在繼續執行前不需要等待接收程式接收此訊息。

訊息中介軟體概述

訊息佇列技術是分散式應用間交換資訊的一種技術。訊息佇列可駐留在記憶體或磁碟上,佇列儲存訊息直到它們被應用程式讀走。通過訊息佇列，應用程式可獨立地執行--它們不需要知道彼此的位置、或在繼續執行前不需要等待接收程式接收此訊息。

在分散式計算環境中，為了整合分散式應用，開發者需要對異構網路環境下的分散式應用提供有效的通訊手段。為了管理需要共享的資訊，對應用提供公共的資訊交換機制是重要的。

設計分散式應用的方法主要有：遠端過程呼叫(PRC)--分散式計算環境(DCE)的基礎標準成分之一；物件事務監控(OTM)--基於CORBA的面向物件工業標準與事務處理(TP)監控技術的組合；訊息佇列(MessageQueue)--構造分散式應用的鬆耦合方法。

(a) 分佈計算環境/遠端過程呼叫(DCE/RPC)

RPC是DCE的成分，是一個由開放軟體基金會(OSF)釋出的應用整合的軟體標準。RPC模仿一個程式用函式引用來引用另一程式的傳統程式設計方法，此引用是過程呼叫的形式，一旦被呼叫，程式的控制則轉向被呼叫程式。

在RPC實現時，被呼叫過程可在本地或遠地的另一系統中駐留並在執行。當被呼叫程式完成處理輸入資料，結果放在過程呼叫的返回變數中返回到呼叫程式。RPC完成後程式控制則立即返回到呼叫程式。因此RPC模仿子程式的呼叫/返回結構，它僅提供了Client(呼叫程式)和Server(被呼叫過程)間的同步資料交換。

(b) 物件事務監控 (OTM)

基於CORBA的面向物件工業標準與事務處理(TP)監控技術的組合，在CORBA規範中定義了：使用面向物件技術和方法的體系結構；公共的Client/Server程式設計介面；多平臺間傳輸和翻譯資料的指導方針；開發分散式應用介面的語言(IDL)等，併為構造分佈的Client/Server應用提供了廣泛及一致的模式。

(c) 訊息佇列 (Message Queue)

訊息佇列為構造以同步或非同步方式實現的分散式應用提供了鬆耦合方法。訊息佇列的API呼叫被嵌入到新的或現存的應用中，通過訊息傳送到記憶體或基於磁碟的佇列或從它讀出而提供資訊交換。訊息佇列可用在應用中以執行多種功能，比如要求服務、交換資訊或非同步處理等。

中介軟體是一種獨立的系統軟體或服務程式，分散式應用系統藉助這種軟體在不同的技術之間共享資源，管理計算資源和網路通訊。它在計算機系統中是一個關鍵軟體，它能實現應用的互連和互操作性，能保證系統的安全、可靠、高效的執行。中介軟體位於使用者應用和作業系統及網路軟體之間，它為應用提供了公用的通訊手段，並且獨立於網路和作業系統。中介軟體為開發者提供了公用於所有環境的應用程式介面，當應用程式中嵌入其函式呼叫，它便可利用其執行的特定作業系統和網路環境的功能，為應用執行通訊功能。

如果沒有訊息中介軟體完成資訊交換，應用開發者為了傳輸資料，必須要學會如何用網路和作業系統軟體的功能，編寫相應的應用程式來發送和接收資訊，且交換資訊沒有標準方法，每個應用必須進行特定的程式設計從而和多平臺、不同環境下的一個或多個應用通訊。例如，為了實現網路上不同主機系統間的通訊，將要求具備在網路上如何交換資訊的知識（比如用TCP/IP的socket程式設計）；為了實現同一主機內不同程序之間的通訊，將要求具備作業系統的訊息佇列或命名管道(Pipes)等知識。

目前中介軟體的種類很多，如交易管理中介軟體(如IBM的CICS)、面向Java應用的Web應用伺服器中介軟體(如IBM的WebSphereApplicationServer)等，而訊息傳輸中介軟體(MOM)是其中的一種。它簡化了應用之間資料的傳輸，遮蔽底層異構作業系統和網路平臺，提供一致的通訊標準和應用開發，確保分散式計算網路環境下可靠的、跨平臺的資訊傳輸和資料交換。它基於訊息佇列的儲存-轉發機制，並提供特有的非同步傳輸機制，能夠基於訊息傳輸和非同步事務處理實現應用整合與資料交換。

IBM訊息中介軟體MQ以其獨特的安全機制、簡便快速的程式設計風格、卓越不凡的穩定性、可擴充套件性和跨平臺性，以及強大的事務處理能力和訊息通訊能力，成為業界市場佔有率最高的訊息中介軟體產品。

MQ具有強大的跨平臺性，它支援的平臺數多達35種。它支援各種主流Unix作業系統平臺,如：HP-UX、AIX、SUNSolaris、Digital UNIX、Open VMX、SUNOS、NCRUNIX；支援各種主機平臺，如：OS/390、MVS/ESA、VSE/ESA；同樣支援WindowsNT伺服器。在PC平臺上支援Windows9X/Windows NT/Windows 2000和UNIX(UnixWare、Solaris)以及主要的Linux版本(Redhat、TurboLinux等)。此外，MQ還支援其他各種作業系統平臺，如：OS/2、AS/400、SequentDYNIX、SCO OpenServer、SCO UnixWare、Tandem等。

MQ的基本概念：

1) 佇列管理器

佇列管理器是MQ系統中最上層的一個概念，由它為我們提供基於佇列的訊息服務。

2) 訊息

在MQ中，我們把應用程式交由MQ傳輸的資料定義為訊息，我們可以定義訊息的內容並對訊息進行廣義的理解，比如：使用者的各種型別的資料檔案，某個應用向其它應用發出的處理請求等都可以作為訊息。訊息有兩部分組成：

訊息描述符(Message Discription或MessageHeader)，描述訊息的特徵，如：訊息的優先順序、生命週期、訊息Id等；

訊息體(MessageBody)，即使用者資料部分。在MQ中，訊息分為兩種型別，非永久性(non-persistent)訊息和永久性(persistent)訊息，非永久性訊息是儲存在記憶體中的，它是為了提高效能而設計的，當系統掉電或MQ佇列管理器重新啟動時，將不可恢復。當用戶對訊息的可靠性要求不高，而側重系統的效能表現時，可以採用該種類型的訊息，如：當釋出股票資訊時，由於股票資訊是不斷更新的，我們可能每若干秒就會發布一次，新的訊息會不斷覆蓋舊的訊息。永久性訊息是儲存在硬碟上，並且紀錄資料日誌的，它具有高可靠性，在網路和系統發生故障等情況下都能確保訊息不丟、不重。

此外，在MQ中，還有邏輯訊息和物理訊息的概念。利用邏輯訊息和物理訊息，我們可以將大訊息進行分段處理，也可以將若干個本身完整的訊息在應用邏輯上歸為一組進行處理。

3) 佇列

佇列是訊息的安全存放地，佇列儲存訊息直到它被應用程式處理。

訊息佇列以下述方式工作：

a)      程式A形成對訊息佇列系統的呼叫，此呼叫告知訊息佇列系統，訊息準備好了投向程式B；

b) 訊息佇列系統傳送此訊息到程式B駐留處的系統，並將它放到程式B的佇列中；

c) 適當時間後，程式B從它的佇列中讀此訊息，並處理此資訊。

由於採用了先進的程式設計思想以及內部工作機制，MQ能夠在各種網路條件下保證訊息的可靠傳遞，可以克服網路線路質量差或不穩定的現狀，在傳輸過程中，如果通訊線路出現故障或遠端的主機發生故障，本地的應用程式都不會受到影響，可以繼續傳送資料，而無需等待網路故障恢復或遠端主機正常後再重新執行。

在MQ中，佇列分為很多種型別，其中包括：本地佇列、遠端佇列、模板佇列、動態佇列、別名佇列等。

本地佇列又分為普通本地佇列和傳輸佇列，普通本地佇列是應用程式通過API對其進行讀寫操作的佇列；傳輸佇列可以理解為儲存-轉發佇列，比如：我們將某個訊息交給MQ系統傳送到遠端主機，而此時網路發生故障，MQ將把訊息放在傳輸佇列中暫存，當網路恢復時，再發往遠端目的地。

遠端佇列是目的佇列在本地的定義，它類似一個地址指標，指向遠端主機上的某個目的佇列，它僅僅是個定義，不真正佔用磁碟儲存空間。

模板佇列和動態佇列是MQ的一個特色，它的一個典型用途是用作系統的可擴充套件性考慮。我們可以建立一個模板佇列，當今後需要新增佇列時，每開啟一個模板佇列，MQ便會自動生成一個動態佇列，我們還可以指定該動態佇列為臨時佇列或者是永久佇列，若為臨時佇列我們可以在關閉它的同時將它刪除，相反，若為永久佇列，我們可以將它永久保留，為我所用。

4) 通道

通道是MQ系統中佇列管理器之間傳遞訊息的管道，它是建立在物理的網路連線之上的一個邏輯概念，也是MQ產品的精華。

在MQ中，主要有三大類通道型別，即訊息通道，MQI通道和Cluster通道。訊息通道是用於在MQ的伺服器和伺服器之間傳輸訊息的，需要強調指出的是，該通道是單向的，它又有傳送(sender),接收(receive), 請求者(requestor), 服務者(server)等不同型別，供使用者在不同情況下使用。MQI通道是MQClient和

MQI通道是MQ Client和MQServer之間通訊和傳輸訊息用的，與訊息通道不同，它的傳輸是雙向的。群集(Cluster)通道是位於同一個MQ群集內部的佇列管理器之間通訊使用的。
 

MQ的工作原理(圖見附件)

 

首先來看本地通訊的情況，應用程式A和應用程式B運行於同一系統A，它們之間可以藉助訊息佇列技術進行彼此的通訊：應用程式A向佇列1傳送一條資訊，而當應用程式B需要時就可以得到該資訊。

其次是遠端通訊的情況，如果資訊傳輸的目標改為在系統B上的應用程式C，這種變化不會對應用程式A產生影響，應用程式A向佇列2傳送一條資訊，系統A的MQ發現Q2所指向的目的佇列實際上位於系統B，它將資訊放到本地的一個特殊佇列－傳輸佇列(TransmissionQueue)。我們建立一條從系統A到系統B的訊息通道，訊息通道代理將從傳輸佇列中讀取訊息，並傳遞這條資訊到系統B，然後等待確認。只有MQ接到系統B成功收到資訊的確認之後，它才從傳輸佇列中真正將該資訊刪除。如果通訊線路不通，或系統B不在執行，資訊會留在傳輸佇列中，直到被成功地傳送到目的地。這是MQ最基本而最重要的技術--確保資訊傳輸，並且是一次且僅一次(once-and-only-once)的傳遞。

MQ提供了用於應用整合的鬆耦合的連線方法，因為共享資訊的應用不需要知道彼此物理位置（網路地址）；不需要知道彼此間怎樣建立通訊；不需要同時處於執行狀態；不需要在同樣的作業系統或網路環境下執行。

MQ的基本配置舉例


在上圖中，要實現網路上兩臺主機上的通訊，若採用點對點的通訊方式，我們至少要建立如下MQ的物件：

在傳送方A:

1） 建立佇列管理器QMA: crtmqm -q QMA

2） 定義本地傳輸佇列: define qlocal (QMB) usage (xmitq) defpsist(yes)

3） 建立遠端佇列: define qremote (QR.TOB) rname (LQB) rqmname (QMB) xmitq(QMB)

4） 定義傳送通道: define channel (A.TO.B) chltype (sdr) conname ('IP ofB') xmitq (QMB) + trptype (tcp)

在接收方B：

1） 建立佇列管理器QMB: crtmqm -q QMB

2） 定義本地佇列QLB: define qlocal (LQB)

3） 建立接收通道: define channel (A.TO.B) chltype (rcvr) trptype(tcp)

經過上述配置，我們就可以實現從主機A到B的單向通訊，若要實現二者之間的雙向通訊，可參考此例建立所需要的MQ物件。

MQ的通訊模式


1)點對點通訊：點對點方式是最為傳統和常見的通訊方式，它支援一對一、一對多、多對多、多對一等多種配置方式，支援樹狀、網狀等多種拓撲結構。

2)多點廣播：MQ適用於不同型別的應用。其中重要的，也是正在發展中的是"多點廣播"應用，即能夠將訊息傳送到多個目標站點(DestinationList)。可以使用一條MQ指令將單一訊息傳送到多個目標站點，並確保為每一站點可靠地提供資訊。MQ不僅提供了多點廣播的功能，而且還擁有智慧訊息分發功能，在將一條訊息傳送到同一系統上的多個使用者時，MQ將訊息的一個複製版本和該系統上接收者的名單傳送到目標MQ系統。目標MQ系統在本地複製這些訊息，並將它們傳送到名單上的佇列，從而儘可能減少網路的傳輸量。

3)釋出/訂閱(Publish/Subscribe)模式：釋出/訂閱功能使訊息的分發可以突破目的佇列地理指向的限制，使訊息按照特定的主題甚至內容進行分發，使用者或應用程式可以根據主題或內容接收到所需要的訊息。釋出/訂閱功能使得傳送者和接收者之間的耦合關係變得更為鬆散，傳送者不必關心接收者的目的地址，而接收者也不必關心訊息的傳送地址，而只是根據訊息的主題進行訊息的收發。在MQ家族產品中，MQEventBroker是專門用於使用釋出/訂閱技術進行資料通訊的產品，它支援基於佇列和直接基於TCP/IP兩種方式的釋出和訂閱。

4)群集(Cluster)：為了簡化點對點通訊模式中的系統配置，MQ提供Cluster(群集)的解決方案。群集類似於一個域(Domain)，群集內部的佇列管理器之間通訊時，不需要兩兩之間建立訊息通道，而是採用群集(Cluster)通道與其它成員通訊，從而大大簡化了系統配置。此外，群集中的佇列管理器之間能夠自動進行負載均衡，當某一佇列管理器出現故障時，其它佇列管理器可以接管它的工作，從而大大提高系統的高可靠性。