基于总线模式的消息服务

13年前

前言

一直以来，都对异步事件很感兴趣，比如一个应用在运行一个耗时的过程时，最好的方式是提交这个耗时的过程给一个专门的工作线程，然后立即返回到主线程上，进行其他的任务，而工作线程完成耗时任务后，异步的通知主线程，这个过程本身是很有意思的。传统的事件-监听器模型可以较好的解决这个问题，不过事件和监听器两者的耦合往往略显紧密，所以需要另一种实现，使得这两者的耦合尽量小，那样模块可以比较通用。

总线模式

前几天跟同事讨论了下Swing中的消息机制，同事给我讲了下总线模式的消息机制，感觉很有意思，于是周末就自己实现了下。具体的思路是这样的：

系统中存在一个消息服务(Message Service)，即总线
监听器对象，通过实现一个可被通知的对象的接口，将自己注册在消息服务上
可被通知的对象可以向消息总线上post消息，就这个对象而言，它对其他注册在总线上的对象是一无所知的
消息服务进行消息的调度和转发，将消息(事件)发送给指定的对象，从而传递这个异步事件

这个思路最大的好处是，事件被抽象成消息(Message)，具有统一的格式，便于传递。挂在总线上的监听器互相不知道对方的存在，监听器可以指定自己感兴趣的消息类型，消息可以是广播的形式，也可以是点对点的。(后来参看了下JMS，其中有pub/sub的模式(即订阅模式)，不过，对于异步消息的传递来说，这个可以不必实现)

消息服务

消息服务可以将一大堆分布在不同物理机上的应用整合起来，进行通信，可以将一些小的应用整合为一个大的，可用的应用系统。

用一个例子来说吧：

public class Test{   public static void main(String[] args) throws RemoteException{    /*     * 创建一个可被通知的对象(监听器), 这个监听器关注这样几个事件     * TIMEOUT, CLOSE, and READY     */    Configuration config = new RMIServerConfiguration(null, 0);    CommonNotifiableEntry entry1 =      new CommonNotifiableEntry(config, "client1",       MessageTypes.MESSAGE_TIMEOUT |       MessageTypes.MESSAGE_CLOSE |       MessageTypes.MESSAGE_READY);        /*     * 创建另一个监听器, 这个监听器关注这样几个事件     * OPEN, CLOSE, and TIMEOUT.     */    CommonNotifiableEntry entry2 =      new CommonNotifiableEntry(config, "client2",       MessageTypes.MESSAGE_OPEN |       MessageTypes.MESSAGE_CLOSE |       MessageTypes.MESSAGE_TIMEOUT);        // 将监听器挂在BUS上    entry1.register();    entry2.register();        // 创建一个新的消息, MESSAGE_OPEN类型.    Message msg = new CommonMessage(      entry1.getId(),      entry2.getId(),      MessageTypes.MESSAGE_OPEN,      "busying now");        // 传递给entry2    entry1.post(msg);        // 创建一个MESSAGE_CLICKED类型的消息, entry2    // 不关注这个类型的消息，所以此消息不会被传递    Message msgCannotBeReceived = new CommonMessage(      entry1.getId(),      entry2.getId(),      MessageTypes.MESSAGE_CLICKED,      "cliked evnet");    entry1.post(msgCannotBeReceived);        try {     Thread.sleep(2000);    } catch (InterruptedException e) {     e.printStackTrace();    }        // re use the message object to send another message entry    msg.setSource(entry2.getId());    msg.setTarget(entry1.getId());    msg.setType(MessageTypes.MESSAGE_READY);    msg.setBody("okay now");    entry2.post(msg);        // 卸载这些监听器，当程序退出，或者    // 或者监听器不在关注事件发生的时候    entry1.unregister();    entry2.unregister();   }  }

当前，这个系统可以支持远程的消息传递(通过java的RMI机制)，不过对于寻址方面还没有做进一步的处理，有时间再来完善吧。

消息服务的实现

下面我把消息服务的主要实现部分贴出来分析一下：

/**   *    * @author Abruzzi   *   */  public class MessageBus extends UnicastRemoteObject implements Bus{   private static MessageBus instance;   private List<NotifiableEntry> listeners;   private List<Message> messages;   private Thread daemonThread = null;      public static MessageBus getInstance() throws RemoteException{    if(instance == null){     instance = new MessageBus();    }    return instance;   }      private MessageBus() throws RemoteException{    listeners = new LinkedList<NotifiableEntry>();    messages = new LinkedList<Message>();    Daemon daemon = new Daemon();    daemonThread = new Thread(daemon);          daemonThread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY + 3);          daemonThread.setDaemon(true);          daemonThread.start();                    while(!daemonThread.isAlive());   }      /**    * mount notifiable object to listener list    */   public void mount(NotifiableEntry entry) throws RemoteException{    synchronized(listeners){     listeners.add(entry);     listeners.notifyAll();    }   }     /**    * unmount the special notifiable object from listener    */   public void unmount(NotifiableEntry entry) throws RemoteException{    synchronized(listeners){     listeners.remove(entry);     listeners.notifyAll();    }   }      /**    * post a new message into the bus    * @param message    */   public void post(Message message) throws RemoteException{    synchronized(messages){     messages.add(message);     messages.notifyAll();    }   }      /**    *     * @author Abruzzi    * worker thread, dispatch message to appropriate listener    *    */   private class Daemon implements Runnable{    private boolean loop = true;    public void run(){     while(loop){      if(messages.size() == 0){       synchronized(messages){        try {messages.wait();}         catch (InterruptedException e) {         e.printStackTrace();        }       }      }      processIncomingMessage();     }    }   }      /**    * process the incoming message, remove the first message from    * queue, and then check all listeners to see whether should     * deliver the message to or not.    */   private void processIncomingMessage(){    Message msg;    synchronized(messages){     msg = messages.remove(0);    }    String target = null;    int type = 0;    int mask = 0;    try {     target = msg.getTarget();     type = msg.getType();     if(target == MessageTypes.SENDTOALL){      for(NotifiableEntry entry : listeners){       mask = entry.getSense();       if((mask & type) == type){entry.update(msg);}      }     }else{      for(NotifiableEntry entry : listeners){       mask = entry.getSense();       if(entry.getId().equals(target) && (mask & type) == type){        entry.update(msg);       }      }     }    } catch (RemoteException e) {     e.printStackTrace();    }   }    }

消息总线是一个RMI对象，其中mount(), unmout(), post()等方法可以被远程调用。MessageBus维护两个列表，一个消息列表，一个监听器列表。当消息被post到总线上后，post会立即返回，然后工作线程启动，取出消息并将其分发到合适的监听器上。

可能，对同步的处理上考虑不够周全，下来再继续修改。

P.S.我将这个项目托管在google code上了，叫BBMS(Bus Based Message Service)，感兴趣的可以去看看：http://code.google.com/p/bbms/。