使用java实现阿里云消息队列简单封装

一、前言

最近公司有使用阿里云消息队列的需求，为了更加方便使用，本人用了几天时间将消息队列封装成api调用方式以方便内部系统的调用，现在已经完成，特此记录其中过程和使用到的相关技术，与君共勉。

现在阿里云提供了两种消息服务：mns服务和ons服务，其中我认为mns是简化版的ons，而且mns的消息消费需要自定义轮询策略的，相比之下，ons的发布与订阅模式功能更加强大（比如相对于mns，ons提供了消息追踪、日志、监控等功能），其api使用起来更加方便，而且听闻阿里内部以后不再对mns进行新的开发，只做维护，ons服务则会逐步替代mns服务成为阿里消息服务的主打产品，所以，如果有使用消息队列的需求，建议不要再使用mns，使用ons是最好的选择。

参考文档：https://m.aliyun.com/doc/product/29530.html

涉及到的技术：Spring，反射、动态代理、Jackson序列化和反序列化

在看下面的文章之前，需要先看上面的文档以了解相关概念（Topic、Consumer、Producer、Tag等）以及文档中提供的简单的发送和接收代码实现。

二、设计方案

1.消息发送

在一个简单的cs架构中，假设server会监听一个Topic的Producer发送的消息，那么它首先应该提供client一个api，client只需要简单的调用该api，就可以通过producer来生产消息

2.消息接收

由于api是server制定的，所以server当然也知道如何消费这些消息

在这个过程中，server实际充当着消费者的角色，client实际充当着生产者的角色，但是生产者生产消息的规则则由消费者制定以满足消费者消费需求。

3.最终目标

我们要创建一个单独的jar包，起名为queue-core为生产者和消费者提供依赖和发布订阅的具体实现。

三、消息发送

1.消费者提供接口

@Topic(name="kdyzm",producerId="kdyzm_producer")
public interface UserQueueResource {
    
    @Tag("test1")
    public void handleUserInfo(@Body @Key("userInfoHandler") UserModel user);
    
    @Tag("test2")
    public void handleUserInfo1(@Body @Key("userInfoHandler1") UserModel user);
}

由于Topic和producer之间是N:1的关系，所以这里直接将producerId作为Topic的一个属性；Tag是一个很关键的过滤条件，消费者通过它进行消息的分类做不同的业务处理，所以，这里使用Tag作为路由条件。

2.生产者使用消费者提供的api发送消息

由于消费者只提供了接口给生产者使用，接口是没有办法直接使用的，因为没有办法实例化，这里使用动态代理生成对象，在消费者提供的api中，添加如下config，以方便生产者直接导入config即可使用，这里使用了基于java的spring config，请知悉。

@Configuration
public class QueueConfig {

    @Autowired
    @Bean
    public UserQueueResource userQueueResource() {
        return QueueResourceFactory.createProxyQueueResource(UserQueueResource.class);
    }
}

3.queue-core对生产者发送消息的封装

以上1中所有的注解（Topic、Tag、Body 、Key）以及2中使用到的QueueResourceFactory类都要在queue-core中定义，其中注解的定义只是定义了规则，真正的实现实际上是在QueueResourceFactory中

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import com.aliyun.openservices.ons.api.Message;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Producer;
import com.aliyun.openservices.ons.api.SendResult;
import com.wy.queue.core.api.MQConnection;
import com.wy.queue.core.utils.JacksonSerializer;
import com.wy.queue.core.utils.MQUtils;
import com.wy.queue.core.utils.QueueCoreSpringUtils;

public class QueueResourceFactory implements InvocationHandler {

    private static final Logger logger=LoggerFactory.getLogger(QueueResourceFactory.class);
    
    private String topicName;

    private String producerId;
    
    private JacksonSerializer serializer=new JacksonSerializer();
    
    private static final String PREFIX="PID_";
    
    public QueueResourceFactory(String topicName,String producerId) {
        this.topicName = topicName;
        this.producerId=producerId;
    }

    public static <T> T createProxyQueueResource(Class<T> clazz) {
        String topicName = MQUtils.getTopicName(clazz);
        String producerId = MQUtils.getProducerId(clazz);
        T target = (T) Proxy.newProxyInstance(QueueResourceFactory.class.getClassLoader(),
                new Class<?>[] { clazz }, new QueueResourceFactory(topicName,producerId));
        return target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if(args.length == 0 || args.length>1){
            throw new RuntimeException("only accept one param at queueResource interface.");
        }
        String tagName=MQUtils.getTagName(method);
        ProducerFactory producerFactory = QueueCoreSpringUtils.getBean(ProducerFactory.class);
        MQConnection connectionInfo = QueueCoreSpringUtils.getBean(MQConnection.class);
        
        Producer producer = producerFactory.createProducer(PREFIX+connectionInfo.getPrefix()+"_"+producerId);
        
        //发送消息
        Message msg = new Message( //
                // 在控制台创建的 Topic，即该消息所属的 Topic 名称
                connectionInfo.getPrefix()+"_"+topicName,
                // Message Tag,
                // 可理解为 Gmail 中的标签，对消息进行再归类，方便 Consumer 指定过滤条件在 MQ 服务器过滤
                tagName,
                // Message Body
                // 任何二进制形式的数据， MQ 不做任何干预，
                // 需要 Producer 与 Consumer 协商好一致的序列化和反序列化方式
                serializer.serialize(args[0]).getBytes());
        SendResult sendResult = producer.send(msg);
        logger.info("Send Message success. Message ID is: " + sendResult.getMessageId());
        return null;
    }
    
}

这里特意将自定义包和第三方使用的包名都贴过来了，以便于区分。

这里到底做了哪些事情呢？

发送消息的过程就是动态代理创建一个代理对象，该对象调用方法的时候会被拦截，首先解析所有的注解，比如topicName、producerId、tag等关键信息从注解中取出来，然后调用阿里sdk发送消息，过程很简单，但是注意，这里发送消息的时候是分环境的，一般来讲现在企业中会区分QA、staging、product三种环境，其中QA和staging是测试环境，对于消息队列来讲，也是会有三种环境的，但是QA和staging环境往往为了降低成本使用同一个阿里账号，所以创建的topic和productId会放到同一个区域下，这样同名的TopicName是不允许存在的，所以加上了环境前缀加以区分，比如QA_TopicName,PID_Staging_ProducerId等等；另外，queue-core提供了MQConnection接口，以获取配置信息，生产者服务只需要实现该接口即可。

4.生产者发送消息

    @Autowired
    private UserQueueResource userQueueResource;
    
    @Override
    public void sendMessage() {
        UserModel userModel=new UserModel();
        userModel.setName("kdyzm");
        userModel.setAge(25);
        userQueueResource.handleUserInfo(userModel);
    }

只需要数行代码即可将消息发送到指定的Topic，相对于原生的发送代码，精简了太多。

四、消息消费

相对于消息发送，消息的消费要复杂一些。

1.消息消费设计

由于Topic和Consumer之间是N:N的关系，所以将ConsumerId放到消费者具体实现的方法上

@Controller
@QueueResource
public class UserQueueResourceImpl implements UserQueueResource {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    @ConsumerAnnotation("kdyzm_consumer")
    public void handleUserInfo(UserModel user) {
        logger.info("收到消息1：{}", new Gson().toJson(user));
    }

    @Override
    @ConsumerAnnotation("kdyzm_consumer1")
    public void handleUserInfo1(UserModel user) {
        logger.info("收到消息2：{}", new Gson().toJson(user));
    }

}

这里又有两个新的注解@QueueResource和@ConsumerAnnotation，这两个注解后续会讨论如何使用。有人会问我为什么要使用ConsumerAnnotation这个名字而不使用Consumer这个名字，因为Consumer这个名字和aliyun提供的sdk中的名字冲突了。。。。

在这里，消费者提供api 接口给生产者以方便生产者发送消息，消费者则实现该接口以消费生产者发送的消息，如何实现api接口就实现了监听，这点是比较关键的逻辑。

2.queue-core实现消息队列监听核心逻辑

第一步：使用sping 容器的监听方法获取所有加上QueueResource注解的Bean

第二步：分发处理Bean

如何处理这些Bean呢，每个Bean实际上都是一个对象，有了对象，比如上面例子中的UserQueueResourceImpl 对象，我们可以拿到该对象实现的接口字节码对象，进而可以拿到该接口UserQueueRerousce上的注解以及方法上和方法中的注解，当然UserQueueResourceImpl实现方法上的注解也能拿得到，这里我将获取到的信息以consumerId为key，其余相关信息封装为Value缓存到了一个Map对象中，核心代码如下：

Class<?> clazz = resourceImpl.getClass();
        Class<?> clazzIf = clazz.getInterfaces()[0];
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        String topicName = MQUtils.getTopicName(clazzIf);
        for (Method m : methods) {
            ConsumerAnnotation consumerAnno = m.getAnnotation(ConsumerAnnotation.class);

            if (null == consumerAnno) {
//                logger.error("method={} need Consumer annotation.", m.getName());
                continue;
            }
            String consuerId = consumerAnno.value();
            if (StringUtils.isEmpty(consuerId)) {
                logger.error("method={} ConsumerId can't be null", m.getName());
                continue;
            }
            Class<?>[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            Method resourceIfMethod = null;
            try {
                resourceIfMethod = clazzIf.getMethod(m.getName(), parameterTypes);
            } catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) {
                logger.error("can't find method={} at super interface={} .", m.getName(), clazzIf.getCanonicalName(),
                        e);
                continue;
            }
            String tagName = MQUtils.getTagName(resourceIfMethod);
            consumersMap.put(consuerId, new MethodInfo(topicName, tagName, m));
        }

第三步：通过反射实现消费的动作

首先，先确定好反射动作执行的时机，那就是监听到了新的消息

其次，如何执行反射动作？不赘述，有反射相关基础的童鞋都知道怎么做，核心代码如下所示：

MQConnection connectionInfo = QueueCoreSpringUtils.getBean(MQConnection.class);
        String topicPrefix=connectionInfo.getPrefix()+"_";
        String consumerIdPrefix=PREFIX+connectionInfo.getPrefix()+"_";
        for(String consumerId:consumersMap.keySet()){
            MethodInfo methodInfo=consumersMap.get(consumerId);
            Properties connectionProperties=convertToProperties(connectionInfo);
            // 您在控制台创建的 Consumer ID
            connectionProperties.put(PropertyKeyConst.ConsumerId, consumerIdPrefix+consumerId);
            Consumer consumer = ONSFactory.createConsumer(connectionProperties);
            consumer.subscribe(topicPrefix+methodInfo.getTopicName(), methodInfo.getTagName(), new MessageListener() { //订阅多个Tag
                public Action consume(Message message, ConsumeContext context) {
                    try {
                        String messageBody=new String(message.getBody(),"UTF-8");
                        logger.info("receive message from topic={},tag={},consumerId={},message={}",topicPrefix+methodInfo.getTopicName(),methodInfo.getTagName(),consumerIdPrefix+consumerId,messageBody);
                        Method method=methodInfo.getMethod();
                        Class<?> parameType = method.getParameterTypes()[0];
                        Object arg = jacksonSerializer.deserialize(messageBody, parameType);
                        Object[] args={arg};
                        method.invoke(resourceImpl, args);
                    } catch (Exception e) {
                        logger.error("",e);
                    }
                    return Action.CommitMessage;
                }
            });
            consumer.start();
            logger.info("consumer={} has started.",consumerIdPrefix+consumerId);
        }

五、完整代码见下面的git链接

https://github.com/kdyzm/queue-core.git