[发明专利]具有可配置保证的分布式消息收发系统

说明书

背景

背景和相关技术

计算机系统和相关技术影响社会的许多方面。的确，计算机系统处理信息的能力已转变了人们生活和工作的方式。计算机系统现在通常执行在计算机系统出现以前手动执行的许多任务(例如，文字处理、日程安排和会计等)。最近，计算机系统彼此耦合并耦合到其他电子设备以形成计算机系统和其他电子设备可以在其上传输电子数据的有线和无线计算机网络。因此，许多计算任务的执行分布在多个不同的计算机系统和/或多个不同的计算环境上。

分布式消息收发系统可以实现排队和发布/订阅(“pub/sub”)消息模式。队列本质上是一对一消费者消息交换。消息生产者将消息插入到队列中，并且消息消费者从该队列中取出消息。另一方面，发布/订阅系统是一对多消息交换。消息生产者发布消息并且多个消息消费者订阅并接收所发布的消息。

分布式消息收发系统，包括实现排队和发布/订阅模式的那些系统，通常背后都有一消息存储。在这些分布式消息收发系统中，使用消息存储来收集订阅来自一主题的消息的或从一队列中进行消费的各单独消费者的状态。消费者(例如，用户代码应用程序)通常使用分布式消息收发系统来确保消息从消息日志正好送达消费者一次。消费者使用事务来检索消息，因为应用程序状态固有地与游标状态绑定。不幸的是，对于从队列或主题接收消息的大量消费者，对事务的使用不能伸缩。

典型的分布式消息系统还具有多个其他限制。例如，分布式消息系统通常紧耦合到有限数量的或甚至单个网络拓扑结构。因此，即是存在也仅存在有限的修改分布式消息系统以供在其他网络拓扑结构中使用的能力。例如，一些分布式消息系统不能在其中消费者通过防火墙而与队列或主题分开的拓扑结构上使用。

此外，分布式消息收发系统通常在它们提供的消息保证方面受到限制。例如，提供最大努力消息送达的分布式消息收发系统通常未被设计成确保任何消息都不被丢掉。即使是提供高保证的分布式消息收发系统通常也不能被修改来提供低保证。例如，提供正好一次保证的分布式消息收发系统通常不能被容易地修改成提供至多一次、至少一次、或最大努力送达。

类似限制也与分布式消息收发系统内的消息耐久性相关联。即，分布式消息收发系统通常在它们提供的消息存储的类型方面受到限制。此外，类似于与保证相关联的限制，即使是提供增加可靠性的消息存储的分布式消息收发系统也不能被修改成提供较不可靠消息存储。例如，提供耐久消息存储的分布式消息收发系统通常不能被容易地修改成提供易失性或非事务消息存储。

这些保证和消息日志限制可能是由于分布式消息系统的网络拓扑结构而施加的，或可能是因分布式消息系统的软件内的硬编码指令而导致的。例如，设计耐久队列的开发者可能没有理由包括或甚至考虑关于较不可靠消息存储的选项(并且从他的雇主的观点看这是浪费资源)。同样，在不一定需要更可靠消息送达的情况下，使用最大努力送达的发布/订阅消息收发系统添加关于更可靠消息传递的选项将会浪费大量资源。

然而，如大多数计算机化系统一样，分布式消息收发系统的要求可随时间改变。例如，分布式消息系统可得到更多用户，用户的类型可以改变(例如，从免费软件转成收入模型)，政府规章可以改变，可作出战略业务决策来削减成本等。鉴于改变了的要求，对消息送达保证和消息存储可靠性的对应改变可以是有正当理由的。

例如，在从免费软件转成收入模型时，顾客可能要求增加的消息送达保证(例如，从最大努力到正好一次)。或者，为削减成本，IT部门可确定降低消息送达保证是更加具有成本效率的(例如，从至少一次到最大努力)。另一典型原因是在分布式消息系统上运行的商业应用程序可被改变或替换，从而导致其对分布式消息收发系统的要求的改变。类似地，底层网络的失败率可能改变，从而使得在较高层应用保证较不具有成本效率。不幸的是，通常没有高效的方式来更改(增加或减少)分布式消息系统中的现有消息送达保证和消息存储可靠性。

一个选项是重建代码以包括所需送达保证和存储可靠性机制。然而，对开发者而言，这很耗时、成本高昂、且资源密集。另一选项是购买包括所需送达保证和存储可靠性的新分布式消息系统。然而，这也是成本高昂的且可在与现有组件和消息集成期间导致兼容性困难。

简要概述

本发明涉及用于配置分布式消息收发系统内的保证的方法、系统和计算机程序产品。组件化消息收发系统便于配置各种不同捕捉协议、传输协议、以及送达协议中的任一种以彼此交互来提供所需消息保证。因此，公司可更高效地配置它们的消息系统(并改变其配置)以与该公司的商业逻辑(该逻辑可能是变化且动态的)相匹配。