Sistemas Empresariais Integrados
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- Ana Lívia de Lacerda Cortês
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1 Sistemas Empresariais Integrados Tecnologias de messaging (MSMQ) Tecnologias de messaging Microsoft Message Queuing(MSMQ) faz parte do sistema operativo infra-estrutura de mensagens e plataforma de desenvolvimento aplicações distribuídas e assíncronas baseadas em Windows oferece garantia de entrega, roteamentoeficiente, segurança, transacções, prioridades, etc. 1
2 Versão1.0 Windows 95/98/Me e Windows NT 4.0 Versão2.0 Windows 2000 Versão3.0 Windows XP e 2003 Versão4.0 Windows Vista e Windows Server 2008 Versão5.0 Windows 7 e Windows Server 2008 R2 Visão geral Directory Service (opcional) Emissor (sender) Emissor (sender) Emissor (sender) filas (queues) Receptor (receiver) Receptor (receiver) Receptor (receiver) 2
3 Emissor (sender) filas transaccionais vs. não-transaccionais entrega rápida vs. recuperável roteamento directo vs. store-and-forward destino único vs. múltiplos destinos queue vs. distribution list possibilidade de encriptação e autenticação Emissor (sender) msg destination queue Receptor (receiver) leitura local vs. remota preferencialmente local filas transaccionais vs. não-transaccionais leitura síncrona vs. assíncrona peek vs. retrieve peeklê mas deixa mensagem na fila msg destination queue Receptor (receiver) 3
4 Tipos de filas filas criadas pelas aplicações filade destino fila de administração(acknowledgments) filade resposta(a usarpeloreceptor) report queues (para tracking de mensagens) msg1 destination queue Emissor (sender) msg2 response queue Receptor (receiver) Tipos de filas filas usadas pelo sistema MSMQ queue journal / computer journal (guardam cópias) dead-letter queue (mensagens não entregues) outgoing queues (ligação a filas remotas) MSDN Library 4
5 Nome da fila (queue) filas públicas ComputerName\QueueName filas privadas ComputerName\PRIVATE$\QueueName fila na máquina local.\queuename.\private$\queuename sub-filas ComputerName\QueueName;Subqueue ComputerName\PRIVATE$\QueueName;Subqueue Serviço de directório usado para filas públicas implementado por Active Directory(LDAP) Serviço de directório Query Aplicação filas (queues) 5
6 MSMQ é um sistema de mensagens não é só uma interface como o JMS os principais objectivos são: comunicação assíncrona de mensagens persistência de mensagens entre aplicações Message Queuing Aplicação 1 Aplicação 2 filas (queues) Interacções suportadas por MSMQ mensagens unidireccionais 1 fila interacções pedido-resposta 2 filas: uma para o pedido, outra para a resposta a fila de resposta é especificada no pedido exige o uso de correlação entre pedido e resposta mensagens em modo broadcast permite a interacção em modo publish-subscribe 6
7 Componentes de MSMQ as filas são mantidas por um QueueManager corre como um serviço separado das aplicações existe um protocolo de comunicação entre as aplicações e o queue manager Queue Manager Emissor (sender) fila (queue) Receptor (receiver) Componentes de MSMQ MSMQ também suporta a interacção entre queue managers distintos transferência assíncrona de mensagens pela rede Emissor (sender) Queue Manager Queue Manager Receptor (receiver) fila (queue) fila (queue) 7
8 Componentes de MSMQ quando a fila de destino é remota aplicação entrega a mensagem ao queue manager local queuemanagerlocal coloca a mensagem numa fila (outgoing queue) criada especialmente para o efeito queue manager local envia a mensagem para queue manager remoto o queuemanagerremoto entrega a mensagem à aplicação de destino pode haver vários queue managers intermédios Componentes de MSMQ queue managers Emissor (sender) Receptor (receiver) local queue outgoing queue Queue Manager Optional Interim Optional Outros Queue Interim queue Queue managers managers intermédios destination queue Queue Manager 8
9 Componentes de MSMQ MSMQ pode usar um Serviço de Directório Directory Service (opcional) Queue Manager Emissor (sender) fila (queue) Receptor (receiver) Componentes de MSMQ o serviço de directório permite: guardar metadadossobre as filas e sobre o sistema descobrir as filas (públicas) existentes guardar a topologia da rede para roteamento de mensagens guardar chaves de segurança e autenticação 9
10 Componentes de MSMQ também pode haver Coordenador de Transacções Transaction Coordinator (opcional) Aplicação fila (queue) Queue Manager Componentes de MSMQ o coordenador de transacções permite: estabelecer transacções entre uma aplicação e um queue manager gerir o estado da transacção aceitar ou recusar mensagens conforme o estado da transacção manter propriedades ACID durante as transacções 10
11 Componentes de MSMQ Microsoft, MS-MQSO: Message Queuing System Overview, February 2011 Diagrama de casos de uso Microsoft, MS-MQSO: Message Queuing System Overview, February
12 Garantias de entrega Best-effort Express Delivery at-most-once, com mensagens armazenadas em memória sujeito a perda de mensagens por falhas do sistema ou da rede Best-effort Delivery at-most-once, com mensagens armazenadas de forma persistente pelo queue manager sujeito a perda de mensagens por falha da rede Garantias de entrega (cont.) Exactly-once Delivery exactly-once, só com filas transaccionais aplicação envia mensagens para a fila no contexto de uma transacção dependendo do resultado da transacção, o queue manager aceita e armazena as mensagens as mensagens são transferidas entre queue managers até chegarem à fila de destino 12
13 Transacção de envio Emissor (sender) Transacção de recepção Receptor (receiver) outgoing queue destination queue transactional dead-letter queue Source Queue Manager Destination Queue Manager Processo de confirmação da transacção MSMQ Transacções Microsoft, MS-MQSO: Message Queuing System Overview, February
14 Acknowledgments msg Emissor (sender) destination queue Receptor (receiver) ack administration queue Queue Manager Acknowledgments com aknowledgments é possível saber se a mensagem chegou à fila de destino Acknowledgment = ReachQueue se a mensagem foi recebida pelo receptor Acknowledgment = Receive as mensagens de acknowledgmentaparecem numa fila de administração própria a aplicação deve indicar a fila a usar para esse efeito 14
15 Acknowledgments também existem acknowledgments negativos se a mensagem não chegar à fila de destino se a mensagem não for recebida pelo receptor exemplos BadDestinationQueue, BadEncryption, BadSignature, HopCountExceeded, NotTransactionalQueue, QueueDeleted, QueueExceedMaximumSize, ReachQueueTimeout, ReceiveTimeout, etc. Acknowledgments tem de haver correlação com a mensagem original campos importantes na mensagem de ack. MessageType indica que a mensagem é um acknowledgment Acknowledgement diz qual é o tipo de ack. positivo ou negativo (p.ex. ReachQueue) CorrelationId contém o idda mensagem original a que se refere este ack. Id contém um idúnico para a mensagem de ack. 15
16 Mensagens todo o conteúdo são propriedades (nome-valor) uma das propriedades é o body vazio tipos de dados básicos texto objecto serializável arrayde bytes Propriedades das mensagens AcknowledgeType (tipo de acknowledgment desejado) Acknowledgement (se a msgfor um ack., aqui vem o tipo) AdministrationQueue (fila a usar para o acknowledgment) ArrivedTime (chegada à fila de destino) Body/ BodyStream/ BodyType CorrelationId DestinationQueue Formatter (formatar em XML ou binário) Id (identificador único) Label (nome definido pelas aplicações) 16
17 Propriedades das mensagens (cont.) MessageType (normal, acknowledgement, ou report) Priority (determina posição na fila de destino) Recoverable (true = persistência) ResponseQueue SenderId SentTime SourceMachine TimeToBeReceived (tempo máx. até ser lida no destino) TimeToReachQueue (tempo máx. até chegar à fila de destino) Propriedades usadas para segurança Authenticated (true = mensagem com assinatura) DestinationSymmetricKey (chave para [des]encriptar o body) este campo está encriptado pela chave pública do queue manager DigitalSignature (assinatura digital da msg) EncryptionAlgorithm HashAlgorithm (algoritmo usado para assinar) SenderCertificate 17
18 Como usar MSMQ em C# e.net Frameworka API está no namespace System.Messaging verificar se uma fila existe: string queuename if(messagequeue.exists(queuename)) { } Como usar MSMQ abrir uma fila que já existe string queuename MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); criar e abrir uma fila que ainda não existe string queuename MessageQueue mq = MessageQueue.Create(queueName); 18
19 Como usar MSMQ criar mensagem Messagemsg= newmessage(...) Message.Body = enviar mensagem MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); mq.send(msg); Como usar MSMQ receber mensagem MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); Message msg = mq.receive(); receber mensagem, mas sem remover da fila MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); Message msg = mq.peek(); ambas as chamadas são síncronas (bloqueiam) 19
20 Como usar MSMQ receber mensagem assincronamente 1. implementar um método para servir de event handler (callback) 2. adicionar o método como handlerpara o evento ReceiveCompleted 3. chamar BeginReceive() em vez de Receive() privatestaticvoidmyreceive(objectsource, ReceiveCompletedEventArgs asyncresult) { MessageQueue mq = (MessageQueue) source; Message msg = mq.endreceive(asyncresult.asyncresult); // display message on the screen Console.WriteLine("Message: " + (string)msg.body); // start another asynchronous receive mq.beginreceive(); } 20
21 MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); // add an event handler for the ReceiveCompleted event mq.receivecompleted += new ReceiveCompletedEventHandler(MyReceive); // Begin the asynchronous receive mq.beginreceive(); Transacções // createa transactionandstartit MessageQueueTransaction trans = new MessageQueueTransaction(); trans.begin(); // open a messagequeue MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); // create the message Messagemsg= newmessage( ); // sendthemessageas partofthetransaction mq.send(msg, trans); // commit the transaction trans.commit(); 21
22 Acknowledgments // open a messagequeue MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); // create the message Message msg= new Message( ); // we want a acknowledgement if received or not Msg.AcknowledgeType = AcknowledgeTypes.FullReceive; Msg.AdministrationQueue = new MessageQueue(adminQueue); // send the message mq.send(msg); Acknowledgments tipos de ackque podem ser usados em Message.AcknowledgeType PositiveArrival PositiveReceive NegativeReceive (se a mensagem ficar na fila) NotAcknowledgeReachQueue (se não chegar à fila) NotAcknowledgeReceive (quando o tempo expira) FullReachQueue (se chegou à fila, sim ou não) FullReceive (se foi recebida, sim ou não) 22
23 Um pormenor que não foi mencionado antes o bodyda mensagem é formatado em XML (default) ou binário a propriedade Formatterda mensagem é XmlMessageFormatter ou BinaryMessageFormatter mas o XmlMessageFormatternão adivinha o tipo de dados que foi serializado é necessário definir o TargetTypedo XmlMessageFormatter isto é feito antes de receber a mensagem Um pormenor que não foi mencionado antes // open a messagequeue MessageQueue mq = new MessageQueue(queueName); // the target type we have stored in the message body System.Type[] types = new Type[] { typeof(order) }; mq.formatter = new XmlMessageFormatter(types); // receive and convert message Message msg = mq.receive(); Order ord = (Order) msg.body; 23
24 Exemplo pretende-se transmitir uma ordem de compra (PurchaseOrder) para um certo produto, quantidade, e com a data actual há 2 aplicações: uma que envia, outra que recebe há 1 fila privada para ordens de compra chamada purchaseorders PurchaseOrder Product: string Quantity: int Date: DateTime PO SendPO purchaseorders ReceivePO 1. Instalar os componentes MSMQ activar os componentes no painel de controlo 24
25 1. Instalar os componentes MSMQ verificar que os serviços MSMQ estão a correr 2. Criar a fila para as ordens de compra em Computer Management, aceder ao MSMQ 25
26 2. Criar a fila para as ordens de compra criar uma nova fila privada 2. Criar a fila para as ordens de compra nome da fila: private$\purchaseorders 26
27 3. Criar a mensagem criar projecto C# (class library) no Visual Studio definir uma nova classe public class PurchaseOrder { publicstringproduct{ get; set; } publicintquantity{ get; set; } publicdatetimedate { get; set; } // construtor public PurchaseOrder() { Date = DateTime.Now; } } 4. Criar a aplicação SendPO criar projecto C# (console application) no Visual Studio adicionar referência ao projecto da PurchaseOrder adicionar referência para a assembly System.Messaging 27
28 4. Criar a aplicação SendPO escrever o código da aplicação using System.Messaging; PurchaseOrder PO = new PurchaseOrder(); PO.Product=... PO.Quantity=... body da mensagem fila MessageQueue mq = new MessageQueue(@".\private$\purchaseorders"); Message msg = new Message(PO); mq.send(msg, "PurchaseOrder"); label da mensagem 5. Criar a aplicação ReceivePO criar projecto C# (console application) no Visual Studio adicionar referência ao projecto da PurchaseOrder adicionar referência para a assembly System.Messaging 28
29 5. Criar a aplicação ReceivePO escrever o código da aplicação using System.Messaging; MessageQueue mq = new MessageQueue(@".\private$\purchaseorders"); System.Type[] types = new Type[] { typeof(purchaseorder) }; mq.formatter = new XmlMessageFormatter(types); Message msg = mq.receive(); PurchaseOrder PO = (PurchaseOrder)msg.Body; 6. Correr a aplicação SendPO especificar um produto e uma quantidade qualquer 29
30 7. Correr a aplicação ReceivePO 8. Verificar as mensagens na fila só para mensagens enviadas mas ainda não recebidas 30
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