java JMS技术
.1. 什么是JMS
JMS即Java消息服务（Java Message Service）应用程序接口是一个Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。
JMS是一种与厂商无关的 API，用来访问消息收发系统消息。它类似于JDBC(Java Database Connectivity)：这里，JDBC 是可以用来访问许多不同关系数据库的 API，而 JMS 则提供同样与厂商无关的访问方法，以访问消息收发服务。许多厂商都支持 JMS，包括 IBM 的 MQSeries、BEA的 Weblogic JMS service和 Progress 的 SonicMQ，这只是几个例子。 JMS 使您能够通过消息收发服务（有时称为消息中介程序或路由器）从一个 JMS 客户机向另一个 JMS客户机发送消息。消息是 JMS 中的一种类型对象，由两部分组成：报头和消息主体。报头由路由信息以及有关该消息的元数据组成。消息主体则携带着应用程序的数据或有效负载。根据有效负载的类型来划分，可以将消息分为几种类型，它们分别携带：简单文本(TextMessage)、可序列化的对象 (ObjectMessage)、属性集合 (MapMessage)、字节流 (BytesMessage)、原始值流 (StreamMessage)，还有无有效负载的消息 (Message)。
.2. JMS规范
.2.1. 专业技术规范
JMS（Java Messaging Service）是Java平台上有关面向消息中间件(MOM)的技术规范，它便于消息系统中的Java应用程序进行消息交换,并且通过提供标准的产生、发送、接收消息的接口简化企业应用的开发，翻译为Java消息服务。
.2.2. 体系架构
JMS由以下元素组成。
JMS提供者provider：连接面向消息中间件的，JMS接口的一个实现。提供者可以是Java平台的JMS实现，也可以是非Java平台的面向消息中间件的适配器。
JMS客户：生产或消费基于消息的Java的应用程序或对象。
JMS生产者：创建并发送消息的JMS客户。
JMS消费者：接收消息的JMS客户。
JMS消息：包括可以在JMS客户之间传递的数据的对象
JMS队列：一个容纳那些被发送的等待阅读的消息的区域。与队列名字所暗示的意思不同，消息的接受顺序并不一定要与消息的发送顺序相同。一旦一个消息被阅读，该消息将被从队列中移走。
JMS主题：一种支持发送消息给多个订阅者的机制。
.2.3. Java消息服务应用程序结构支持两种模型
1、 点对点或队列模型
在点对点或队列模型下，一个生产者向一个特定的队列发布消息，一个消费者从该队列中读取消息。这里，生产者知道消费者的队列，并直接将消息发送到消费者的队列。
这种模式被概括为：
只有一个消费者将获得消息
生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态，接收者也同样不需要在消息发送时处于运行状态。
每一个成功处理的消息都由接收者签收
2、发布者/订阅者模型
发布者/订阅者模型支持向一个特定的消息主题发布消息。0或多个订阅者可能对接收来自特定消息主题的消息感兴趣。在这种模型下，发布者和订阅者彼此不知道对方。这种模式好比是匿名公告板。
这种模式被概括为：
多个消费者可以获得消息
在发布者和订阅者之间存在时间依赖性。发布者需要建立一个订阅（subscription），以便客户能够订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息，除非订阅者建立了持久的订阅。在那种情况下，在订阅者未连接时发布的消息将在订阅者重新连接时重新发布。
.2.4. 代码演示
1.下载ActiveMQ
去官方网站下载：http://activemq.apache.org/
2.运行ActiveMQ
解压缩apache-activemq-5.5.1-bin.zip，
修改配置文件activeMQ.xml，将0.0.0.0修改为localhost
<transportConnectors>
<transportConnector name="openwire" uri="tcp://localhost:61616"/>
<transportConnector name="ssl" uri="ssl://localhost:61617"/>
<transportConnector name="stomp" uri="stomp://localhost:61613"/>
<transportConnector uri="http://localhost:8081"/>
<transportConnector uri="udp://localhost:61618"/>
然后双击apache-activemq-5.5.1\bin\activemq.bat运行ActiveMQ程序。
启动ActiveMQ以后，登陆：http://localhost:8161/admin/，创建一个Queue，命名为FirstQueue。
3.运行代码
.2.5. 常用的JMS实现
要使用Java消息服务，你必须要有一个JMS提供者，管理会话和队列。既有开源的提供者也有专有的提供者。
开源的提供者包括：
Apache ActiveMQ
JBoss 社区所研发的 HornetQ
Joram
Coridan的MantaRay
The OpenJMS Group的OpenJMS
专有的提供者包括：
BEA的BEA WebLogic Server JMS
TIBCO Software的EMS
GigaSpaces Technologies的GigaSpaces
Softwired 2006的iBus
IONA Technologies的IONA JMS
SeeBeyond的IQManager（2005年8月被Sun Microsystems并购）
webMethods的JMS+ -
my-channels的Nirvana
Sonic Software的SonicMQ
SwiftMQ的SwiftMQ
IBM的WebSphere MQ
java动态代理、反射
.1.1. 反射
通过反射的方式可以获取class对象中的属性、方法、构造函数等，一下是实例：
package cn.java.reflect;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List; import org.junit.Before;
import org.junit.Test; public class MyReflect {
public String className = null;
@SuppressWarnings("rawtypes")
public Class personClass = null;
/**
* 反射Person类
* @throws Exception
*/
@Before
public void init() throws Exception {
className = "cn.java.reflect.Person";
personClass = Class.forName(className);
}
/**
*获取某个class文件对象
*/
@Test
public void getClassName() throws Exception {
System.out.println(personClass);
}
/**
*获取某个class文件对象的另一种方式
*/
@Test
public void getClassName2() throws Exception {
System.out.println(Person.class);
}
/**
*创建一个class文件表示的真实对象，底层会调用空参数的构造方法
*/
@Test
public void getNewInstance() throws Exception {
System.out.println(personClass.newInstance());
}
/**
*获取非私有的构造函数
*/
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
@Test
public void getPublicConstructor() throws Exception {
Constructor constructor = personClass.getConstructor(Long.class,String.class);
Person person = (Person)constructor.newInstance(100L,"zhangsan");
System.out.println(person.getId());
System.out.println(person.getName());
}
/**
*获得私有的构造函数
*/
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
@Test
public void getPrivateConstructor() throws Exception {
Constructor con = personClass.getDeclaredConstructor(String.class);
con.setAccessible(true);//强制取消Java的权限检测
Person person2 = (Person)con.newInstance("zhangsan");
System.out.println(person2.getName());
}
/**
*获取非私有的成员变量
*/
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
@Test
public void getNotPrivateField() throws Exception {
Constructor constructor = personClass.getConstructor(Long.class,String.class);
Object obj = constructor.newInstance(100L,"zhangsan");
Field field = personClass.getField("name");
field.set(obj, "lisi");
System.out.println(field.get(obj));
}
/**
*获取私有的成员变量
*/
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
@Test
public void getPrivateField() throws Exception {
Constructor constructor = personClass.getConstructor(Long.class);
Object obj = constructor.newInstance(100L);
Field field2 = personClass.getDeclaredField("id");
field2.setAccessible(true);//强制取消Java的权限检测
field2.set(obj,10000L);
System.out.println(field2.get(obj));
}
/**
*获取非私有的成员函数
*/
@SuppressWarnings({ "unchecked" })
@Test
public void getNotPrivateMethod() throws Exception {
System.out.println(personClass.getMethod("toString"));
Object obj = personClass.newInstance();//获取空参的构造函数
Object object = personClass.getMethod("toString").invoke(obj);
System.out.println(object);
}
/**
*获取私有的成员函数
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
@Test
public void getPrivateMethod() throws Exception {
Object obj = personClass.newInstance();//获取空参的构造函数
Method method = personClass.getDeclaredMethod("getSomeThing");
method.setAccessible(true);
Object value = method.invoke(obj);
System.out.println(value); }
/**
*
*/
@Test
public void otherMethod() throws Exception {
//当前加载这个class文件的那个类加载器对象
System.out.println(personClass.getClassLoader());
//获取某个类实现的所有接口
Class[] interfaces = personClass.getInterfaces();
for (Class class1 : interfaces) {
System.out.println(class1);
}
//反射当前这个类的直接父类
System.out.println(personClass.getGenericSuperclass());
/**
* getResourceAsStream这个方法可以获取到一个输入流，这个输入流会关联到name所表示的那个文件上。
*/
//path 不以’/'开头时默认是从此类所在的包下取资源，以’/'开头则是从ClassPath根下获取。其只是通过path构造一个绝对路径，最终还是由ClassLoader获取资源。
System.out.println(personClass.getResourceAsStream("/log4j.properties"));
//默认则是从ClassPath根下获取，path不能以’/'开头，最终是由ClassLoader获取资源。
System.out.println(personClass.getResourceAsStream("/log4j.properties"));
//判断当前的Class对象表示是否是数组
System.out.println(personClass.isArray());
System.out.println(new String[3].getClass().isArray());
//判断当前的Class对象表示是否是枚举类
System.out.println(personClass.isEnum());
System.out.println(Class.forName("cn.java.reflect.City").isEnum());
//判断当前的Class对象表示是否是接口
System.out.println(personClass.isInterface());
System.out.println(Class.forName("cn.java.reflect.TestInterface").isInterface());
}
} .1.2. 动态代理
在之前的代码调用阶段，我们用action调用service的方法实现业务即可。
由于之前在service中实现的业务可能不能够满足当先客户的要求，需要我们重新修改service中的方法，但是service的方法不只在我们这个模块使用，在其他模块也在调用，其他模块调用的时候，现有的service方法已经能够满足业务需求，所以我们不能只为了我们的业务而修改service，导致其他模块授影响。
那怎么办呢？
可以通过动态代理的方式，扩展我们的service中的方法实现，使得在原油的方法中增加更多的业务，而不是实际修改service中的方法，这种实现技术就叫做动态代理。
动态代理：在不修改原业务的基础上，基于原业务方法，进行重新的扩展，实现新的业务。
例如下面的例子：
1、 旧业务
买家调用action，购买衣服，衣服在数据库的标价为50元，购买流程就是简单的调用。
2、 新业务
在原先的价格上可以使用优惠券，但是这个功能在以前没有实现过，我们通过代理类，代理了原先的接口方法，在这个方法的基础上，修改了返回值。
代理实现流程：
1、 书写代理类和代理方法，在代理方法中实现代理Proxy.newProxyInstance
2、 代理中需要的参数分别为：被代理的类的类加载器soneObjectclass.getClassLoader()，被代理类的所有实现接口new Class[] { Interface.class }，句柄方法new InvocationHandler()
3、 在句柄方法中复写invoke方法，invoke方法的输入有3个参数Object proxy（代理类对象）, Method method（被代理类的方法）,Object[] args（被代理类方法的传入参数），在这个方法中，我们可以定制化的开发新的业务。
4、 获取代理类，强转成被代理的接口
5、 最后，我们可以像没被代理一样，调用接口的认可方法，方法被调用后，方法名和参数列表将被传入代理类的invoke方法中，进行新业务的逻辑流程。
原业务接口IBoss
public interface IBoss {//接口
int yifu(String size);
}
原业务实现类
public class Boss implements IBoss{
public int yifu(String size){
System.err.println("天猫小强旗舰店，老板给客户发快递----衣服型号："+size);
//这件衣服的价钱，从数据库读取
return 50;
}
public void kuzi(){
System.err.println("天猫小强旗舰店，老板给客户发快递----裤子");
}
} 原业务调用
public class SaleAction {
@Test
public void saleByBossSelf() throws Exception {
IBoss boss = new Boss();
System.out.println("老板自营！");
int money = boss.yifu("xxl");
System.out.println("衣服成交价：" + money);
}
} 代理类
public static IBoss getProxyBoss(final int discountCoupon) throws Exception {
Object proxedObj = Proxy.newProxyInstance(Boss.class.getClassLoader(),
new Class[] { IBoss.class }, new InvocationHandler() {
public Object invoke(Object proxy, Method method,
Object[] args) throws Throwable {
Integer returnValue = (Integer) method.invoke(new Boss(),
args);// 调用原始对象以后返回的值
return returnValue - discountCoupon;
}
});
return (IBoss)proxedObj;
}
} 新业务调用
public class ProxySaleAction {
@Test
public void saleByProxy() throws Exception {
IBoss boss = ProxyBoss.getProxyBoss(20);// 将代理的方法实例化成接口
System.out.println("代理经营！");
int money = boss.yifu("xxl");// 调用接口的方法，实际上调用方式没有变
System.out.println("衣服成交价：" + money);
}
} java JVM技术 .1. java监控工具使用
.1.1. jconsole
jconsole是一种集成了上面所有命令功能的可视化工具，可以分析jvm的内存使用情况和线程等信息。
启动jconsole
通过JDK/bin目录下的“jconsole.exe”启动Jconsole后，将自动搜索出本机运行的所有JVM进程，不需要用户使用jps来查询了，双击其中一个进程即可开始监控。也可以“远程连接服务器，进行远程虚拟机的监控。”
概览页面
概述页面显示的是整个虚拟机主要运行数据的概览。
.1.2. jvisualvm
提供了和jconsole的功能类似，提供了一大堆的插件。
插件中，Visual GC（可视化GC）还是比较好用的，可视化GC可以看到内存的具体使用情况。
.2. java内存模型
.2.1. 内存模型图解
Java虚拟机在执行Java程序的过程中，会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区。这些区域有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有的区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁，我们可以将这些区域统称为Java运行时数据区域。
如下图是一个内存模型的关系图（详情见图：内存划分.png）：
如上图所示，Java虚拟机运行时数据区域被分为五个区域：堆(Heap)、栈(Stack)、本地方法栈(Native Stack)、方法区(Method Area)、程序计数器(Program Count Register)。
.2.2. 堆（Heap）
对于大多数应用来说，Java Heap是Java虚拟机管理的内存的最大一块，这块区域随着虚拟机的启动而创建。在实际的运用中，我们创建的对象和数组就是存放在堆里面。如果你听说线程安全的问题，就会很明确的知道Java Heap是一块共享的区域，操作共享区域的成员就有了锁和同步。
与Java Heap相关的还有Java的垃圾回收机制（GC）,Java Heap是垃圾回收器管理的主要区域。程序猿所熟悉的新生代、老生代、永久代的概念就是在堆里面，现在大多数的GC基本都采用了分代收集算法。如果再细致一点，Java Heap还有Eden空间，From Survivor空间,To Survivor空间等。
Java Heap可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
.2.3. 栈（Stack）
相对于Java Heap来讲，Java Stack是线程私有的，她的生命周期与线程相同。Java Stack描述的是Java方法执行时的内存模型，每个方法执行时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用语存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。从下图从可以看到，每个线程在执行一个方法时，都意味着有一个栈帧在当前线程对应的栈帧中入栈和出栈。
图中可以看到每一个栈帧中都有局部变量表。局部变量表存放了编译期间的各种基本数据类型，对象引用等信息。
.2.4. 本地方法栈（Native Stack）
本地方法栈（Native Stack）与Java虚拟机站（Java Stack）所发挥的作用非常相似，他们之间的区别在于虚拟机栈为虚拟机栈执行java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为使用到Native方法服务。
.2.5. 方法区（Method Area）
方法区（Method Area）与堆（Java Heap）一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是她却有一个别名叫做非堆（Non-Heap）。分析下Java虚拟机规范，之所以把方法区描述为堆的一个逻辑部分，应该觉得她们都是存储数据的角度出发的。一个存储对象数据（堆），一个存储静态信息(方法区)。
在上文中，我们看到堆中有新生代、老生代、永久代的描述。为什么我们将新生代、老生代、永久代三个概念一起说，那是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已。这样HotSpot的垃圾收集器就能想管理Java堆一样管理这部分内存。简单点说就是HotSpot虚拟机中内存模型的分代，其中新生代和老生代在堆中，永久代使用方法区实现。根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步采用Native Memory来实现方法区的规划，在JDK1.7的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移出。
.2.6. 总结
1、 线程私有的数据区域有：
Java虚拟机栈（Java Stack）
本地方法栈（Native Stack）
2、 线程共有的数据区域有：
堆（Java Heap）
方法区
.3. JVM参数列表
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
-Xmx3550m：最大堆内存为3550M。
-Xms3550m：初始堆内存为3550m。
此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。
整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m，所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss128k：设置每个线程的堆栈大小。
JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在 3000~5000左右。
-XX:NewRatio=4:设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。
设置为4，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置垃圾最大年龄。
如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直 接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象 再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
收集器设置
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器
垃圾回收统计信息
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:filename
并行收集器设置
-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间
-XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)
并发收集器设置
-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。
-XX:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时，使用的CPU数。并行收集线程数。
.4. jvm案例演示
内存：
Jconsole的内存标签相当于可视化的jstat命令，用于监视收集器管理的虚拟机内存（java堆和永久代）的变化趋势。
我们通过下面的一段代码体验一下它的监视功能。运行时设置的虚拟机参数为：-Xms100m -Xmx100m -XX:+UseSerialGC，这段代码的作用是以64kb/50毫秒的速度往java堆内存中填充数据。
public class TestMemory {
static class OOMObject {
public byte[] placeholder = new byte[64 * 1024];
} public static void fillHeap(int num) throws Exception {
ArrayList<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
for (int i = 0; i < num; i++) {
Thread.sleep(50);
list.add(new OOMObject());
}
System.gc();
} public static void main(String[] args) throws Exception {
fillHeap(1000);
Thread.sleep(500000);
}
}
从图中可以看出，运行轨迹成曲线增长，循环1000次后，虽然整个新生代Eden和Survivor区都基本上被清空了，但是老年代仍然保持峰值状态，这说明，填充的数据在GC后仍然存活，因为list的作用域没有结束。如果把System.gc();移到fillHeap(1000);后，就可以全部回收掉。
线程：
jconsole线程标签相当于可视化了jstack命令，遇到线程停顿时，可以使用这个也签进行监控分析。线程长时间停顿的主要原因有：等待外部资源（数据库连接等），死循环、锁等待。下面的代码将演示这几种情况：
package cn.java.jvm;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader; public class TestThread {
/**
* 死循环演示
*
* @param args
*/
public static void createBusyThread() {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("createBusyThread");
while (true)
;
}
}, "testBusyThread");
thread.start();
} /**
* 线程锁等待
*
* @param args
*/
public static void createLockThread(final Object lock) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("createLockThread");
synchronized (lock) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} }
}, "testLockThread");
thread.start();
} public static void main(String[] args) throws Exception {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
br.readLine();
createBusyThread();
br.readLine();
Object object = new Object();
createLockThread(object);
}
}
main线程：追踪到需要键盘录入
testBusyThread线程：线程阻塞在18行的while（true），直到线程切换，很耗性能
testLockThread线程：出于waitting状态，等待notify 死锁：
package cn.java.jvm; public class TestDeadThread implements Runnable {
int a, b; public TestDeadThread(int a, int b) {
this.a = a;
this.b = b;
} @Override
public void run() {
System.out.println("createDeadThread");
synchronized (Integer.valueOf(a)) {
synchronized (Integer.valueOf(b)) {
System.out.println(a + b);
}
}
} public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(new TestDeadThread(1, 2)).start();
new Thread(new TestDeadThread(2, 1)).start();
}
}
} 点击检查死锁，会出现死锁的详情。
thread-5的锁被thread-10持有，相反亦是，造成死锁。
