Технология публикация-подписка для WebSphere MQ
Примеры работы механизмов публикация-подписка
Теперь после знакомства с технологией публикация-подписка следует рассмотреть работу модели Publish/Subscribe на простых примерах. Для этого понадобится инсталлировать SupportPacs MA0C: WebSphere MQ ( WebSphere MQ ) Publish/Subscribe с сайта ИБМ:http://www-306.ibm.com/software/integration/support/supportpacs/category.html
После этого можно стартовать брокер на менеджере очередей командой:
strmqbrk -m QMgrName
Для отображения состояния брокера можно использовать команду dspmqbrk:
dspmqbrk -m QMgrName
В ответ появится следующее сообщение:
WebSphere MQ message broker for queue manager QMgrName running
Теперь брокер готов получать команды от издателей и подписчиков.
На каждом менеджере может быть стартован только один брокер.
В менеджере есть необходимые системные очереди, которые можно увидеть командой
runmqsc QMgrName display qlocal(SYSTEM.BROKER.*) end
Следует сразу отметить, что завершение работы брокера осуществляется командой endmqbrk перед окончанием работы менеджера: endmqbrk -m QMgrName.
Работу издателя можно продемонстрировать с помощью программы amqsgama, предложенной в SupportPacs MA0C в качестве теста. Эта программа издателя из перечня спортивных тем для подписки (табл.10.1) помещает на брокер сообщения о футбольных матчах ( Sport/Soccer/Event/ - в таблице данная тема выделена курсивом) и проверяет ответы брокера.
спорт/футбол/* спорт/теннис/* спорт/баскетбол/* |
спорт/футбол/расписание игр спорт/футбол/события спорт/футбол/обзоры |
Формат запуска программы:
amqsgama TeamName1 TeamName2 QMgrName
Результаты работы программы, моделирующей случайным образом забивание голов той или иной командой, выглядит следующим образом (рис. 10.3):
Для работы программы необходимо создание очереди: SAMPLE.BROKER.RESULTS.STREAM.
Именно в эту очередь поступают сообщения от издателя. Необходимо также, чтобы был запущен брокер. Программа подписчика должна стартовать раньше, чем программа издателя amqsgama, чтобы отобразить результаты игры полностью. Все используемые функции в программе служат для подключения к менеджеру брокера и публикации событий о начале матча, окончании матча и забивание гола.
Блочная структура программы выглядит следующим образом.
Подключение к менеджеру брокера (MQCONN)
Открытие очереди потока брокера (MQOPEN)
Инициализация таймера матча
Генерация MQRFH для публикации события о
начале матча
Добавление имен команд в данные
Помещение публикации в очередь потоков
Начало цикла по времени матча:
засыпание на случайный период
попытка забить гол (50% вероятность)
генерация публикации о забитом голе
(RFH для ScoreUpdate)
случайный выбор команды, забившей гол
добавление имени команды в данные для
публикации
помещение публикации в очередь потоков
Окончание цикла по времени матча
Генерация MQRFH для публикации события о
конце матча
Добавление имен команд для публикации
Помещение публикации в очередь потоков
Закрытие очереди потока брокера (MQCLOSE)
Отключение от менеджера брокера (MQDISC)Программа amqsgama имеет следующий код:
/*************************************************************************************/
/* Имя программы: AMQSGAMA */
/* Описание: Основанная на модели Publish/Subscribe программа */
/* моделирует результаты футбольного матча и */
/* отправляет их от издателя к брокеру */
/* Statement: Licensed Materials - Property of IBM */
/* SupportPac MA0E */
/* (C) Copyright IBM Corp. 1999 */
/*************************************************************************************/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <cmqc.h> /* MQI */
#include <cmqpsc.h> /* MQI Publish/Subscribe */
#include <windows.h>
#if MQAT_DEFAULT == MQAT_WINDOWS_NT
#define msSleep(time) \
Sleep(time)
#elif MQAT_DEFAULT == MQAT_UNIX
#define msSleep(time) \
{ \
struct timeval tval; \
tval.tv_sec = time / 1000; \
tval.tv_usec = (time % 1000) * 1000; \
select(0, NULL, NULL, NULL, &tval); \
}
#endif
#define STREAM "SAMPLE.BROKER.RESULTS.STREAM"
#define TOPIC_PREFIX "Sport/Soccer/Event/"
#define MATCH_STARTED "MatchStarted"
#define MATCH_ENDED "MatchEnded"
#define SCORE_UPDATE "ScoreUpdate"
#define MATCH_LENGTH 30000 /* 30 Second match length */
#define REAL_TIME_RATIO 333
#define AVERAGE_NUM_OF_GOALS 5
#define DEFAULT_MESSAGE_SIZE 512 /* Maximum buffer size for a message */
static const MQRFH DefaultMQRFH = {MQRFH_DEFAULT};
typedef struct
{
MQCHAR32 Team1;
MQCHAR32 Team2;
} Match_Teams, *pMatch_Teams;
void BuildMQRFHeader( PMQBYTE pStart
, PMQLONG pDataLength
, MQCHAR TopicType[] );
void PutPublication( MQHCONN hConn
, MQHOBJ hObj
, PMQBYTE pMessage
, MQLONG messageLength
, PMQLONG pCompCode
, PMQLONG pReason );
int main(int argc, char **argv)
{
MQHCONN hConn = MQHC_UNUSABLE_HCONN;
MQHOBJ hObj = MQHO_UNUSABLE_HOBJ;
MQLONG CompCode;
MQLONG Reason;
MQOD od = { MQOD_DEFAULT };
MQLONG Options;
PMQBYTE pMessageBlock = NULL;
MQLONG messageLength;
MQLONG timeRemaining;
MQLONG delay;
PMQCHAR pScoringTeam;
pMatch_Teams pTeams;
MQCHAR32 team1;
MQCHAR32 team2;
char QMName[MQ_Q_MGR_NAME_LENGTH+1] = "";
MQLONG randomNumber;
MQLONG ConnReason;
/* Проверка аргументов программы */
if( (argc < 3)||(argc > 4)||(strlen(argv[1]) > 31)||(strlen(argv[2]) > 31) )
{
printf("Usage: amqsgam team1 team2 <QManager>\n");
printf(" Maximum 31 characters per team name,\n");
printf(" no spaces or '\"' characters allowed.\n");
exit(0);
}
else
{
strcpy(team1, argv[1]);
strcpy(team2, argv[2]);
}
/* Использовать default queue manager или заданный в зависимости от наличия аргумена */
if (argc > 3) strcpy(QMName, argv[3]);
MQCONN( QMName, &hConn, &CompCode, &ConnReason );
if( CompCode == MQCC_FAILED )
{
printf("MQCONN failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, ConnReason);
}
else if( ConnReason == MQRC_ALREADY_CONNECTED )
{
CompCode = MQCC_OK;
}
if( CompCode == MQCC_OK )
{
strncpy(od.ObjectName, STREAM, (size_t)MQ_Q_NAME_LENGTH);
Options = MQOO_OUTPUT + MQOO_FAIL_IF_QUIESCING;
MQOPEN( hConn, &od, Options, &hObj, &CompCode, &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
{
printf("MQOPEN failed to open \"%s\"\nwith CompCode %d and Reason %d\n",
od.ObjectName, CompCode, Reason);
}
}
if( CompCode == MQCC_OK )
{
srand( (unsigned)(time( NULL ))
+ (unsigned)(team1[0] + team2[(strlen(team2) - 1)]) );
timeRemaining = MATCH_LENGTH;
messageLength = DEFAULT_MESSAGE_SIZE;
pMessageBlock = (PMQBYTE)malloc(messageLength);
if( pMessageBlock == NULL )
{
printf("Unable to allocate storage\n");
}
else
{
if( CompCode == MQCC_OK )
{
/* создание MQRFH для публикации о начале матча */
BuildMQRFHeader( pMessageBlock, &messageLength, MATCH_STARTED );
pTeams = (pMatch_Teams)(pMessageBlock + messageLength);
strcpy(pTeams->Team1, team1);
strcpy(pTeams->Team2, team2);
messageLength += sizeof(Match_Teams);
printf("Match between %s and %s\n", team1, team2);
/* помещение сообщения (публикации) в очередь потока */
PutPublication( hConn, hObj, pMessageBlock, messageLength, &CompCode, &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
{
printf("MQPUT failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, Reason);
}
else
{
/* Моделирование попытки забить один из 5 голов (каждые 30 сек) */
while( (timeRemaining > 0)&&(CompCode == MQCC_OK) )
{
randomNumber = rand();
delay = REAL_TIME_RATIO
+ ( (randomNumber * MATCH_LENGTH)
/ (RAND_MAX * AVERAGE_NUM_OF_GOALS));
if( delay > timeRemaining ) delay = timeRemaining;
msSleep(delay);
timeRemaining -= delay;
if( timeRemaining > 0 )
{
if( (randomNumber % 2) == 0 ) /* Шанс забить гол - 50 процентов */
{
messageLength = DEFAULT_MESSAGE_SIZE;
BuildMQRFHeader( pMessageBlock , &messageLength, SCORE_UPDATE );
printf("GOAL! ");
pScoringTeam = (PMQCHAR)pMessageBlock + messageLength;
if( rand() < (RAND_MAX/2) )
{
strcpy(pScoringTeam, team1);
printf(team1);
}
else
{
strcpy(pScoringTeam, team2);
printf(team2);
}
printf(" scores after %d minutes\n", ((MATCH_LENGTH - timeRemaining)/REAL_TIME_RATIO));
messageLength += sizeof(MQCHAR32);
/* помещение сообщения о забитом голе в очередь потока */
PutPublication( hConn, hObj, pMessageBlock, messageLength, &CompCode, &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
printf("MQPUT failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, Reason);
}
}
} /* конец цикла по времени окончания матча ( timeRemaining ) */
if( CompCode == MQCC_OK )
{
printf("Full time\n");
messageLength = DEFAULT_MESSAGE_SIZE;
BuildMQRFHeader( pMessageBlock , &messageLength , MATCH_ENDED );
pTeams = (pMatch_Teams)(pMessageBlock + messageLength);
strcpy(pTeams->Team1, team1);
strcpy(pTeams->Team2, team2);
messageLength += sizeof(Match_Teams);
/* помещение сообщения о конце матча в очередь потока */
PutPublication( hConn, hObj, pMessageBlock, messageLength, &CompCode, &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
printf("MQPUT failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, Reason);
}
}
}
free( pMessageBlock );
} /* end of else (pMessageBlock != NULL) */
}
if( hObj != MQHO_UNUSABLE_HOBJ )
{
MQCLOSE( hConn , &hObj, MQCO_NONE, &CompCode , &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
printf("MQCLOSE failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, Reason);
}
if( (hConn != MQHC_UNUSABLE_HCONN) &&(ConnReason != MQRC_ALREADY_CONNECTED) )
{
MQDISC( &hConn, &CompCode, &Reason );
if( CompCode != MQCC_OK )
printf("MQDISC failed with CompCode %d and Reason %d\n", CompCode, Reason);
}
return(0);
}
/* end of main Function */
/* Function Name : BuildMQRFHeader */
void BuildMQRFHeader( PMQBYTE pStart, PMQLONG pDataLength, MQCHAR TopicType[] )
{
PMQRFH pRFHeader = (PMQRFH)pStart;
PMQCHAR pNameValueString;
memset((PMQBYTE)pStart, 0, *pDataLength);
memcpy( pRFHeader, &DefaultMQRFH, (size_t)MQRFH_STRUC_LENGTH_FIXED);
memcpy( pRFHeader->Format, MQFMT_STRING, (size_t)MQ_FORMAT_LENGTH);
pRFHeader->CodedCharSetId = MQCCSI_INHERIT;
pNameValueString = (MQCHAR *)pRFHeader + MQRFH_STRUC_LENGTH_FIXED;
strcpy(pNameValueString, MQPS_COMMAND_B);
strcat(pNameValueString, MQPS_PUBLISH);
strcat(pNameValueString, MQPS_PUBLICATION_OPTIONS_B);
strcat(pNameValueString, MQPS_NO_REGISTRATION);
strcat(pNameValueString, MQPS_TOPIC_B);
strcat(pNameValueString, TOPIC_PREFIX);
strcat(pNameValueString, TopicType);
*pDataLength = MQRFH_STRUC_LENGTH_FIXED + ((strlen(pNameValueString)+15)/16)*16;
pRFHeader->StrucLength = *pDataLength;
}
/* Function Name : PutPublication */
void PutPublication( MQHCONN hConn, MQHOBJ hObj, PMQBYTE pMessage,
MQLONG messageLength, PMQLONG pCompCode, PMQLONG pReason )
{
MQPMO pmo = { MQPMO_DEFAULT };
MQMD md = { MQMD_DEFAULT };
memcpy(md.Format, MQFMT_RF_HEADER, (size_t)MQ_FORMAT_LENGTH);
md.MsgType = MQMT_DATAGRAM;
md.Persistence = MQPER_PERSISTENT;
pmo.Options |= MQPMO_NEW_MSG_ID;
MQPUT( hConn, hObj, &md, &pmo, messageLength, pMessage, pCompCode, pReason );
}
Листинг
10.1.
Программа amqsgama
В качестве комментария следует отметить, что функция BuildMQRFHeader формирует значения по умолчанию для заголовка MQRFH, устанавливает параметры format и CCSID пользовательских данных. В строку NameValueString добавляются команды, тема и опции для публикации и она выравнивается на 16-ти байтовую границу. StrucLength в MQRFH устанавливается как общая длина. Входными параметрами функции являются pStart – начало блока сообщения, TopicType[] – строка с именем темы. Входным и выходным параметром одновременно является pDataLength – размер блока сообщения при входе и размер выходного блока информации.
Функция PutPublication формирует сообщение для вывода в очередь брокера с помощью команды MQPUT. Входными параметрами функции являются hConn – идентификатор менеджера для команды MQHCONN, hObj – идентификатор очереди, pMessage – идентификатор на начало блока сообщения, messageLength – длина данных в сообщении. Выходными параметрами функции являются pCompCode и pReason – коды завершения команды MQPUT.
Работу подписчика можно продемонстрировать с помощью программы amqsresa из состава SupportPacs MA0C, которая подписывается у брокера на заданную тему (футбол) и получает сообщения от брокера. Формат запуска программы:
amqsresa QMgrName
где QmgrName – имя менеджера очередей, на котором запущен брокер.
Необходимая тема подписки ( TOPIC = "Sport/Soccer/*" ) и очереди для подписчика заданы в теле программы (эти параметры рекомендуется выносить в командную строку или файл инициализации для создания универсальных программ – примеч. автора).
Для работы программы необходимо создание очередей:
runmqsc QMgrName define qlocal(SAMPLE.BROKER.RESULTS.STREAM) define qlocal(RESULTS.SERVICE.SAMPLE.QUEUE) define qlocal(SYSTEM.BROKER.CONTROL.QUEUE) end
Результаты работы программы amqsresa, получающей сообщения от брокера, выглядят следующим образом (рис. 10.4):
Объем программы подписчика amqsresa более 2000 строк (в том числе комментариев – 40%) и это не позволяет привести ее в данной лекции. Стоит ограничиться лишь кратким алгоритмом.
Подключение к менеджеру брокера (MQCONN )
Открытие очереди потока брокера и подписчика
(MQOPEN )
Генерация MQRFH и подписка на все события
Ожидание появления сообщений в очереди
подписчика (до 3 минут)
Извлечение из очереди MQGET всех публикаций
Отбор публикации по теме "Sport/Soccer/*"
Обработка и отображение результатов публикации
в зависимости от событий (начало матча,
конец матча, изменение счета)
Выход из цикла по концу матча или по таймеру
Закрытие очереди потока брокера и подписчика
(MQCLOSE)
Отключение от менеджера брокера (MQDISC)В комментарии к алгоритму следует отметить, что подписка на все события (в алгоритме выделено курсивом) вряд ли объяснима, скорее это сделано в учебных целях. подписчику нет необходимости получать все публикации, поэтому в команде регистрации подписчика (RegSub) целесообразно осуществлять подписку сразу на заданную тему.
В заключение лекции можно привести график времени доставки публикации (мсек) в зависимости от количества подписчиков (рис.10.5), полученный на компьютере RISC/6000, 200MHz, 1 GB RAM с операционной системой AIX 4.3.0 [ 20 ] . Этот график показывает, что механизм Publish/Subscribe обеспечивает более высокую производительность, чем приложения, созданные на основе классического подхода с помощью MQI интерфейса и Distribution List.
