消息
Spring Integration 的 Message 是一个通用的数据容器。任何对象都可以作为有效负载提供,并且每个 Message 实例都包含以键值对形式存储的用户可扩展属性的头部信息。
Message 接口
下面的代码清单展示了 Message 接口的定义:
public interface Message<T> {
T getPayload();
MessageHeaders getHeaders();
}
Message 接口是 API 的核心组成部分。通过将数据封装在一个通用包装器中,消息传递系统可以在不了解数据类型的情况下传递数据。随着应用程序演进以支持新类型,或者当类型本身被修改或扩展时,消息传递系统不会受到影响。另一方面,当消息传递系统中的某些组件确实需要访问有关 Message 的信息时,此类元数据通常可以存储在消息头部的元数据中,并从中检索。
消息头
正如Spring Integration允许任何Object作为Message的有效负载一样,它也支持任何Object类型作为标头值。实际上,MessageHeaders类实现了java.util.Map接口,如下类定义所示:
public final class MessageHeaders implements Map<String, Object>, Serializable {
...
}
尽管 MessageHeaders 类实现了 Map 接口,但它实际上是一个只读实现。任何尝试在 Map 中 put 值的操作都会导致 UnsupportedOperationException。remove 和 clear 操作同样如此。由于消息可能被传递给多个消费者,因此 Map 的结构不能被修改。同样地,消息的有效载荷 Object 在初始创建后也不能被 set。然而,框架用户需要自行决定是否允许修改头值本身(或有效载荷 Object)的可变性。
作为 Map 的实现,可以通过调用 get(..) 并传入标头名称来检索标头。或者,您也可以提供一个预期的 Class 作为额外参数。更便捷的是,当检索预定义值时,可以直接使用方便的 getter 方法。以下示例展示了这三种选项:
Object someValue = message.getHeaders().get("someKey");
CustomerId customerId = message.getHeaders().get("customerId", CustomerId.class);
Long timestamp = message.getHeaders().getTimestamp();
下表描述了预定义的消息头:
表 1. 预定义的消息头
| 消息头名称 | 消息头类型 | 用途说明 |
|---|---|---|
| MessageHeaders.ID | java.util.UUID | 此消息实例的唯一标识符。每次消息发生变更时都会更新。 |
| MessageHeaders. TIMESTAMP | java.lang.Long | 消息创建的时间戳。每次消息发生变更时都会更新。 |
| MessageHeaders. REPLY_CHANNEL | java.lang.Object (String 或 MessageChannel) | 当未配置显式输出通道且不存在 ROUTING_SLIP 或 ROUTING_SLIP 已耗尽时,用于发送回复(如有)的通道。如果值为 String,则必须代表 Bean 名称或由 ChannelRegistry 生成。 |
| MessageHeaders. ERROR_CHANNEL | java.lang.Object (String 或 MessageChannel) | 用于发送错误信息的通道。如果值为 String,则必须代表 Bean 名称或由 ChannelRegistry 生成。 |
许多入站和出站适配器实现也提供或期望特定的头部信息,并且您可以配置额外的用户自定义头部。这些头部的常量可以在存在此类头部的模块中找到——例如 AmqpHeaders、JmsHeaders 等。
MessageHeaderAccessor API
从 Spring Framework 4.0 和 Spring Integration 4.0 开始,核心消息传递抽象已移至 spring-messaging 模块,并引入了 MessageHeaderAccessor API,以提供对消息传递实现的额外抽象。所有(core)Spring Integration 特定的消息头常量现在都在 IntegrationMessageHeaderAccessor 类中声明。下表描述了预定义的消息头:
表 2. 预定义消息头
| 标头名称 | 标头类型 | 用途 |
|---|---|---|
| IntegrationMessageHeaderAccessor. CORRELATION_ID | java.lang.Object | 用于关联两个或多个消息。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. SEQUENCE_NUMBER | java.lang.Integer | 通常是一组具有 SEQUENCE_SIZE 的消息的序列号,但也可在 <resequencer/> 中用于对无界消息组进行重新排序。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. SEQUENCE_SIZE | java.lang.Integer | 一组关联消息中的消息数量。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. EXPIRATION_DATE | java.lang.Long | 指示消息何时过期。框架不直接使用,但可通过标头丰富器设置,并在配置了 UnexpiredMessageSelector 的 <filter/> 中使用。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. PRIORITY | java.lang.Integer | 消息优先级 — 例如,在 PriorityChannel 中使用。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. DUPLICATE_MESSAGE | java.lang.Boolean | 如果幂等接收器拦截器检测到消息为重复消息,则为 true。参见幂等接收器企业集成模式。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. CLOSEABLE_RESOURCE | java.io.Closeable | 如果消息与应在消息处理完成时关闭的 Closeable 关联,则存在此标头。例如,使用 FTP、SFTP 等进行流式文件传输时关联的 Session。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. DELIVERY_ATTEMPT | java.lang. AtomicInteger | 如果消息驱动的通道适配器支持配置 RetryTemplate,则此标头包含当前传递尝试次数。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. ACKNOWLEDGMENT_CALLBACK | o.s.i.support. Acknowledgment Callback | 如果入站端点支持,则此回调用于接受、拒绝或重新排队消息。参见延迟确认可轮询消息源和MQTT 手动确认。 |
IntegrationMessageHeaderAccessor 类为其中一些头部提供了便捷的类型化获取器,如下例所示:
IntegrationMessageHeaderAccessor accessor = new IntegrationMessageHeaderAccessor(message);
int sequenceNumber = accessor.getSequenceNumber();
Object correlationId = accessor.getCorrelationId();
...
下表描述了同样出现在 IntegrationMessageHeaderAccessor 中的标头,但这些标头通常不由用户代码使用(即它们通常由 Spring Integration 的内部组件使用——此处列出是为了保持完整性):
表 3. 预定义消息头
| Header Name | Header Type | Usage |
|---|---|---|
| IntegrationMessageHeaderAccessor. SEQUENCE_DETAILS | java.util. List<List<Object>> | 当需要嵌套关联时使用的关联数据栈(例如,splitter→…→splitter→…→aggregator→…→aggregator)。 |
| IntegrationMessageHeaderAccessor. ROUTING_SLIP | java.util. Map<List<Object>, Integer> | 参见 路由条。 |
消息ID生成
当消息在应用程序中传递时,每次发生变更(例如通过转换器处理),都会分配一个新的消息ID。消息ID是一个UUID。从Spring Integration 3.0开始,用于生成ID的默认策略比之前的java.util.UUID.randomUUID()实现更高效。它基于安全随机种子生成简单随机数,而不是每次都创建安全随机数。
可以通过在应用上下文中声明一个实现 org.springframework.util.IdGenerator 接口的 Bean 来选择不同的 UUID 生成策略。
在一个类加载器中只能使用一种 UUID 生成策略。这意味着,如果两个或更多应用上下文运行在同一个类加载器中,它们将共享相同的策略。如果其中一个上下文更改了策略,该策略将被所有上下文使用。如果同一个类加载器中的两个或更多上下文声明了类型为 org.springframework.util.IdGenerator 的 bean,它们必须是同一个类的实例。否则,尝试替换自定义策略的上下文将无法初始化。如果策略相同但带有参数,则使用第一个被初始化的上下文中的策略。
除了默认策略外,还提供了两种额外的 IdGenerator。org.springframework.util.JdkIdGenerator 使用之前的 UUID.randomUUID() 机制。当不需要真正的 UUID 且简单的递增值足够时,可以使用 o.s.i.support.IdGenerators.SimpleIncrementingIdGenerator。
只读标头
MessageHeaders.ID 和 MessageHeaders.TIMESTAMP 是只读的头部信息,无法被覆盖。
自版本 4.3.2 起,MessageBuilder 提供了 readOnlyHeaders(String… readOnlyHeaders) API,用于自定义不应从上游 Message 复制的头部列表。默认情况下,只有 MessageHeaders.ID 和 MessageHeaders.TIMESTAMP 是只读的。全局属性 spring.integration.readOnly.headers(参见全局属性)用于为框架组件自定义 DefaultMessageBuilderFactory。当您不希望填充某些开箱即用的头部(例如 ObjectToJsonTransformer 的 contentType)时,这会很有用(参见JSON 转换器)。
当你尝试使用 MessageBuilder 构建新消息时,这类头部信息会被忽略,并且会在日志中记录一条特定的 INFO 级别消息。
标头传播
从 4.3.10 版本开始,你可以配置消息处理器(用于修改消息并生成输出)来抑制特定标头的传播。要配置你不想被复制的标头,请在 MessageProducingMessageHandler 抽象类上调用 setNotPropagatedHeaders() 或 addNotPropagatedHeaders() 方法。
您还可以通过在 META-INF/spring.integration.properties 文件中设置 readOnlyHeaders 属性为逗号分隔的头部列表,来全局禁止特定消息头部的传播。
从 5.0 版本开始,AbstractMessageProducingHandler 上的 setNotPropagatedHeaders() 实现应用了简单模式(xxx*、*xxx、*xxx* 或 xxx*yyy),以允许过滤具有共同后缀或前缀的标头。更多信息请参阅 PatternMatchUtils Javadoc。当其中一个模式为 *(星号)时,不会传播任何标头。所有其他模式将被忽略。在这种情况下,服务激活器的行为方式与转换器相同,并且必须在从服务方法返回的 Message 中提供任何必需的标头。notPropagatedHeaders() 选项在 Java DSL 的 ConsumerEndpointSpec 中可用,也可用于 <service-activator> 组件的 XML 配置,作为 not-propagated-headers 属性。
消息实现
Message 接口的基础实现是 GenericMessage<T>,它提供了两个构造函数,如下所示:
new GenericMessage<T>(T payload);
new GenericMessage<T>(T payload, Map<String, Object> headers)
当创建一个 Message 时,会生成一个随机的唯一ID。接受 Map 类型头信息的构造函数会将提供的头信息复制到新创建的 Message 中。
此外,Message 还提供了一个便捷的实现,用于传递错误条件。该实现以 Throwable 对象作为其有效载荷,如下例所示:
ErrorMessage message = new ErrorMessage(someThrowable);
Throwable t = message.getPayload();
请注意,此实现利用了 GenericMessage 基类被参数化的事实。因此,如两个示例所示,在检索 Message 负载 Object 时无需进行类型转换。
上述提到的 Message 类实现是不可变的。在某些情况下,当可变性不是关注点且应用程序逻辑设计良好以避免并发修改时,可以使用 MutableMessage。
MessageBuilder 辅助类
您可能会注意到,Message 接口定义了获取其有效载荷和头部信息的方法,但没有提供设置器。这是因为 Message 在初始创建后无法修改。因此,当一个 Message 实例被发送给多个消费者时(例如,通过发布-订阅通道),如果其中一个消费者需要使用不同的有效载荷类型发送回复,它必须创建一个新的 Message。这样一来,其他消费者就不会受到这些更改的影响。请记住,多个消费者可能会访问同一个有效载荷实例或头部值,而该实例本身是否不可变则由您来决定。换句话说,Message 实例的契约类似于不可修改的 Collection,而 MessageHeaders 映射进一步体现了这一点。尽管 MessageHeaders 类实现了 java.util.Map,但任何尝试在 MessageHeaders 实例上调用 put 操作(或 remove、clear)都会导致 UnsupportedOperationException。
相较于要求创建并填充一个 Map 来传递给 GenericMessage 构造函数,Spring Integration 确实提供了一种更为便捷的方式来构建消息:MessageBuilder。MessageBuilder 提供了两个工厂方法,用于从现有 Message 或负载 Object 创建 Message 实例。当从现有 Message 构建时,该 Message 的头部和负载会被复制到新的 Message 中,如下例所示:
Message<String> message1 = MessageBuilder.withPayload("test")
.setHeader("foo", "bar")
.build();
Message<String> message2 = MessageBuilder.fromMessage(message1).build();
assertEquals("test", message2.getPayload());
assertEquals("bar", message2.getHeaders().get("foo"));
如果你需要创建一个带有新负载的 Message,但仍想复制现有 Message 的头部信息,可以使用其中一个 'copy' 方法,如下例所示:
Message<String> message3 = MessageBuilder.withPayload("test3")
.copyHeaders(message1.getHeaders())
.build();
Message<String> message4 = MessageBuilder.withPayload("test4")
.setHeader("foo", 123)
.copyHeadersIfAbsent(message1.getHeaders())
.build();
assertEquals("bar", message3.getHeaders().get("foo"));
assertEquals(123, message4.getHeaders().get("foo"));
请注意,copyHeadersIfAbsent 方法不会覆盖已存在的值。此外,在前面的示例中,您可以看到如何使用 setHeader 设置任何用户自定义的头部信息。最后,对于预定义的头部信息,也有相应的 set 方法可用,同时还有一个非破坏性的方法来设置任何头部信息(MessageHeaders 也为预定义的头部名称定义了常量)。
你也可以使用 MessageBuilder 来设置消息的优先级,如下例所示:
Message<Integer> importantMessage = MessageBuilder.withPayload(99)
.setPriority(5)
.build();
assertEquals(5, importantMessage.getHeaders().getPriority());
Message<Integer> lessImportantMessage = MessageBuilder.fromMessage(importantMessage)
.setHeaderIfAbsent(IntegrationMessageHeaderAccessor.PRIORITY, 2)
.build();
assertEquals(2, lessImportantMessage.getHeaders().getPriority());
priority 标头仅在配合使用 PriorityChannel 时生效(详见下一章)。其类型定义为 java.lang.Integer。
MutableMessageBuilder 用于处理 MutableMessage 实例。该类的逻辑是创建一个 MutableMessage 或保持原样,并通过构建器方法修改其内容。这样,当消息交换不涉及不可变性时,运行中的应用程序可以获得轻微的性能提升。
从版本 6.4 开始,从 MessageBuilder 中提取了一个 BaseMessageBuilder 类,以简化默认消息构建逻辑的扩展。例如,结合自定义的 MessageBuilderFactory,可以在应用程序上下文中全局使用自定义的 BaseMessageBuilder 实现,以提供自定义的 Message 实例。特别是,可以重写 GenericMessage.toString() 方法,以便在记录此类消息时隐藏有效负载和标头中的敏感信息。
MessageBuilderFactory 抽象概念
带有 IntegrationUtils.INTEGRATION_MESSAGE_BUILDER_FACTORY_BEAN_NAME 的 MessageBuilderFactory bean 被全局注册到应用程序上下文中,并在框架各处用于创建 Message 实例。默认情况下,它是 DefaultMessageBuilderFactory 的一个实例。开箱即用,框架还提供了一个 MutableMessageBuilderFactory,用于在框架组件中创建 MutableMessage 实例。要自定义 Message 实例的创建,必须在目标应用程序上下文中提供一个带有 IntegrationUtils.INTEGRATION_MESSAGE_BUILDER_FACTORY_BEAN_NAME 的 MessageBuilderFactory bean 来覆盖默认的。例如,可以注册一个自定义的 MessageBuilderFactory 用于 BaseMessageBuilder 的实现,其中我们希望提供一个 GenericMessage 扩展,并重写 toString() 方法,以便在记录此类消息时隐藏有效负载和标头中的敏感信息。
以下是一些快速实现这些类以演示个人可识别信息缓解的示例:
class PiiMessageBuilderFactory implements MessageBuilderFactory {
@Override
public <T> PiiMessageBuilder<T> fromMessage(Message<T> message) {
return new PiiMessageBuilder<>(message.getPayload(), message);
}
@Override
public <T> PiiMessageBuilder<T> withPayload(T payload) {
return new PiiMessageBuilder<>(payload, null);
}
}
class PiiMessageBuilder<P> extends BaseMessageBuilder<P, PiiMessageBuilder<P>> {
public PiiMessageBuilder(P payload, @Nullable Message<P> originalMessage) {
super(payload, originalMessage);
}
@Override
public Message<P> build() {
return new PiiMessage<>(getPayload(), getHeaders());
}
}
class PiiMessage<P> extends GenericMessage<P> {
@Serial
private static final long serialVersionUID = -354503673433669578L;
public PiiMessage(P payload, Map<String, Object> headers) {
super(payload, headers);
}
@Override
public String toString() {
return "PiiMessage [payload=" + getPayload() + ", headers=" + maskHeaders(getHeaders()) + ']';
}
private static Map<String, Object> maskHeaders(Map<String, Object> headers) {
return headers.entrySet()
.stream()
.map((entry) -> entry.getKey().equals("password") ? Map.entry(entry.getKey(), "******") : entry)
.collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));
}
}
然后,这个 PiiMessageBuilderFactory 可以被注册为一个 bean,每当框架记录消息时(例如在 errorChannel 的情况下),password 头部信息就会被屏蔽。