利用 Amazon Web Services 集成企业应用程序_云技术

探索如何利用 XML 和 Amazon Web Services 集成企业应用程序，以及使用Microsoft® .NET (C#) 和 Java™ 平台构建跨平台应用程序集成功能。

队列是用于存储等待处理的消息的临时数据结构。Amazon Simple Queue Services (Amazon SQS) 是一个支持 Web 服务的高可用性可伸缩消息队列。Amazon SQS 的主要益处包括：

基于云的解决方案。由 Amazon 管理，不需使用私有基础设施，也不需要专业支持知识。
基于 Internet。任何连接到 Internet 的客户端都可以通过 Web 服务访问该服务，因此支持业务到业务（B2B）集成。
冗余。该服务在多个服务器上存储所有消息，以提供高可用性和容错。
多个并发读/写。Amazon SQS 支持多个进程同时读写一个队列，以及在处理窗口时锁定消息，以避免两个客户端同时处理一条消息。
可配置。通过使用 Amazon SQS 服务，您可以根据存储在队列中的消息的处理需求设计和锁定窗口。锁定窗口能够阻止两个队列读取器同时处理同一个队列项。对于处理时间更长的队列项，则需要更长时间地锁定窗口。锁定窗口由可见性超时参数控制，您可以给每个队列配置该参数。
易于使用的 API。它为常见的语言（包括 Java 和 Microsoft .NET 平台）提供 API 包装器，以支持快速开发并无缝地集成到现有应用程序中。
低成本的解决方案。公司仅需为它们的 HTTP 请求使用的带宽付费；Amazon SQS 不收取其他额外的费用。

在开始 Amazon SQS 开发之前，了解它的一些特征是非常有帮助的。如果不了解这些特征，您刚开始使用 Amazon SQS 时可能会碰到挫折，或感到困惑。

首先，Amazon 不能保证队列项的处理顺序。这意味着先进先出（first-in-first-out，FIFO）处理不得到保证，这在很多消息队列实现中都很常见。Amazon 仅保证所有消息都分发出去。

Amazon SQS 的第二大特征是最终一致性。大型数据库系统的主要特征是一致性、高可用性和可伸缩性。Amazon 不是关注所有 3 个特征，而是主要关注高可用性和可伸缩性，然后再以此为基础提供最终的一致性。这意味着 Amazon 通过将所有消息发送到多个服务器来实现高可用性和可伸缩性。Amazon 保证最终会将所有消息分发出去，但不保证什么时候分发它们。从实用的角度看，这意味着假如您向一个队列发送 3 条消息，当下次尝试接收这些消息时，不一定能收到所有 3 条消息。您可能在一个 Read 中收到所有 3 条消息，或在第一个 Read 中收到前两条消息，在第二个 Read 中收到第三条消息。如果您持续地轮询该队列，最终肯定能收到所有 3 条消息。

为了开始使用 Amazon SQS，您必须根据自己使用的语言获取 Amazon SQS 的 API 库。Amazon 为所有常见的语言都提供了一个库，比如 Perl、Microsoft Visual Basic®.NET、C#、Java 和 PHP。这些库是开源的，并且易于使用。参考资料小节提供这些库的下载链接。

通过 Java 语言使用 Amazon SQS

现在您首先学习如何使用 Java 语言创建队列、发送消息和接收消息。第一步是创建一个 Amazon SQS 队列。清单 1 中的代码显示了如何为 Amazon SQS 创建 HTTP 客户端、实例化 CreateQueueRequest 对象和调用队列创建请求。Access Key ID（由 20 个字母和数字组成）是请求身份验证或读取队列项所需的密匙。为了创建或操作队列项，您需要使用 Secret Access Key（由 40 个字母和数字组成）。注册 Amazon 时就会收到这些密匙
清单 1. 创建 Amazon SQS 队列

				
String queueName = "TestQueue";

// create http client
AmazonSQS service = new AmazonSQSClient(accessKeyId, secretAccessKey);

// instantiate create queue request
CreateQueueRequest request = new CreateQueueRequest();
request.setQueueName(queueName);
request.setDefaultVisibilityTimeout(30);

// execute create queue operation and get the server response
System.out.print("Creating Queue: " + queueName);    
CreateQueueResponse response = service.createQueue(request);
if (response.isSetCreateQueueResult()) {
	System.out.print("Create Queue Result:");    
	CreateQueueResult createQueueResult = response.getCreateQueueResult();
	if (createQueueResult.isSetQueueUrl()) {
		System.out.print("Queue Url: " + createQueueResult.getQueueUrl());
	}
}

下一步是向最新创建的队列发送一条消息。清单 2 中的代码显示了如何为 Amazon SQS 创建 HTTP 客户端，以及如何向队列发送一个简单的消息。

清单 2. 向队列发送消息

				
String queueName = "TestQueue";

// create http client
AmazonSQS service = new AmazonSQSClient(accessKeyId, secretAccessKey);

// instantiate send message request
SendMessageRequest request = new SendMessageRequest();
request.setQueueName(queueName);
request.setMessageBody("Test SQS Message");

// execute the send message operation and get the server response
SendMessageResponse response = service.sendMessage(request);
if (response.isSetSendMessageResult()) {
	System.out.print("Send Message Result: ");

	SendMessageResult sendMessageResult = response.getSendMessageResult();
	if (sendMessageResult.isSetMessageId()) {
		System.out.print("\tMessageId: " + sendMessageResult.getMessageId());
	}
}

现在，我们尝试从队列接收消息。清单 3 显示了如何为 Amazon SQS 创建 HTTP 客户端，以及如何从队列接收消息。Message 包含来自队列的消息并公开几个关键方法：

getMessageId。返回消息的唯一标识符。您可以使用 isSetMessageId 确定消息 ID 是否已设置。
getReceiptHandle。将句柄返回给消息。句柄用于删除消息。您可以使用 isSetReceiptHandle 确定消息句柄是否已设置。
getBody。以字符串的形式返回消息体。消息可以是纯文本或 XML，您可以使用 isSetBody 确定消息体是否已设置。

清单 3. 从队列接收消息

				
String queueName = "TestQueue";

// create http client
AmazonSQS service = new AmazonSQSClient(accessKeyId, secretAccessKey);

// instantiate the receive message request
ReceiveMessageRequest request = new ReceiveMessageRequest();
request.setQueueName(queueName);
// the following two parameters are optional
request.setMaxNumberOfMessages(10); // set maximum number of messages to receive
request.setVisibilityTimeout(30); // set visibility window
		 
// execute the receive messages operation and get server response
ReceiveMessageResponse response = service.receiveMessage(request);

System.out.print("Receive Message Response:");

if (response.isSetReceiveMessageResult()) {
	ReceiveMessageResult  receiveMessageResult = response.getReceiveMessageResult();
	java.util.List<Message> messageList = receiveMessageResult.getMessage();
	for (Message message : messageList) {			
		if (message.isSetMessageId()) {
			System.out.print("MessageId: " + message.getMessageId());
		}

		if (message.isSetReceiptHandle()) {
			System.out.print("ReceiptHandle: " + message.getReceiptHandle());
		}
		if (message.isSetBody()) {
			System.out.print("Body: " + message.getBody());
		}
}

通过 C# 使用 Amazon SQS

现在，您将使用 C# 将一个对象系列化到 XML，并将其作为 Amazon SQS 消息发送。

第一步是创建一个将被系列化的业务对象；清单 4 显示了一个 Product 对象。公共属性被控制 XML 系列化的属性修饰。C# 属性类似于 Java 注释，定义属性如何映射到 XML 元素或 XML 属性。此外，这个类包含将对象实例系列化到 XML 的 ToXml() 方法。

清单 4. 创建用于系列化的业务对象

				
namespace Stewart.Test
{
/// <summary>
/// Product
/// </summary>
[XmlRoot(ElementName="Product")]
public class Product
{
	/// <summary>
	/// Product Name
	/// </summary>
	[XmlElement("ProductName")]
	public string ProductName;

	/// <summary>
	/// Product Price
	/// </summary>
	[XmlElement("ProductPrice")]
	public decimal ProductPrice;

	/// <summary>
	/// Quantity in stock
	/// </summary>
	[XmlElement("InStock")]
	public bool InStock;

	/// <summary>
	/// Product Id
	/// </summary>
	[XmlAttributeAttribute(AttributeName = "Id", DataType = "integer")]
	public string Id;

	/// <summary>
	/// Initializes a new instance of the <see cref="Product"/> class.
	/// </summary>
	public Product()
	{
	}

	/// <summary>
	/// Initializes a new instance of the <see cref="Product"/> class.
	/// </summary>
	/// <param>Name of the product.</param>
	/// <param>The product price.</param>
	public Product(string productName, decimal productPrice)
	{
		this.ProductName = productName;
		this.ProductPrice = productPrice;
	}

	/// <summary>
	/// Converts to XML.
	/// </summary>
	/// <returns></returns>
	public String ToXml()
	{
		StringBuilder output = new StringBuilder();

		// no name space
		XmlSerializerNamespaces ns = new XmlSerializerNamespaces();
		ns.Add("", "");

		// settings to omit xml declaration
		XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings();
		settings.OmitXmlDeclaration = true;

		// finally serialize to string
		XmlWriter writer = XmlTextWriter.Create(output, settings);
		XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Product));            
		serializer.Serialize(writer, this, ns);

		// return string containing XML document
		return output.ToString();
	}
}

接下来，发送 XML 消息。用于 Amazon SQS 的 Amazon C# API 在功能上类似于 Java API。清单 5 中的代码显示了如何使用 C# 发送消息。

清单 5. 使用 C# 发送消息

				
Product prod = new Product("Widget", 1.5M);
string accessKeyId = ConfigurationSettings.AppSettings["AmazonAccessKeyID"];
string secretAccessKey = ConfigurationSettings.AppSettings["AmazonSecretAccessKey"];

AmazonSQS service = new AmazonSQSClient(accessKeyId, secretAccessKey);
SendMessageRequest request = new SendMessageRequest();
request.MessageBody = prod.ToXml();
request.QueueName = "TestQueue";

SendMessageResponse response = service.SendMessage(request);
if (response.IsSetSendMessageResult())
{
	Console.WriteLine("Send Message Response: ");
	SendMessageResult sendMessageResult = response.SendMessageResult;
	if (sendMessageResult.IsSetMessageId())
	{
		Console.WriteLine(String.Format("MessageId {0}", 
			sendMessageResult.MessageId));
	}
	if (sendMessageResult.IsSetMD5OfMessageBody())
	{
		Console.WriteLine(String.Format("MD5OfMessageBody: {0}", 
			sendMessageResult.MD5OfMessageBody));
	}
}

图 1 显示了清单 5 的输出结果。

图 1. 发送 XML 消息的输出

最后一步是从队列接收 XML 消息，并反系列化实例。清单 6 显示了将 XML 消息反系列化到 Product 实例的代码。

清单 6. 反序列化 XML 消息

				
Product prod = null;            

string accessKeyId = ConfigurationSettings.AppSettings["AmazonAccessKeyID"];
string secretAccessKey = ConfigurationSettings.AppSettings["AmazonSecretAccessKey"];

AmazonSQS service = new AmazonSQSClient(accessKeyId, secretAccessKey);

ReceiveMessageRequest request = new ReceiveMessageRequest();
request.QueueName = "TestQueue";
ReceiveMessageResponse response = service.ReceiveMessage(request);

if (response.IsSetReceiveMessageResult())
{
	Console.WriteLine("Receive Message Result:");
	ReceiveMessageResult receiveMessageResult = response.ReceiveMessageResult;
	List<Message> messageList = receiveMessageResult.Message;
	foreach (Message message in messageList)
	{                    
		if (message.IsSetMessageId())
		{
			Console.WriteLine(String.Format("MessageId: {0}",
				message.MessageId));
		}                                      
		if (message.IsSetBody())
		{
			Console.WriteLine(string.Format("Body: {0}", message.Body));
			String xml = message.Body;
			StringReader sr = new StringReader(xml);
			XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Product));
			prod = (Product) serializer.Deserialize(sr);
			Console.WriteLine(string.Format("Id: {0}", prod.Id));
			Console.WriteLine(string.Format("Name: {0}", prod.ProductName));
			Console.WriteLine(string.Format("Price: {0}", prod.ProductPrice));
		}
	}
}

图 2 显示了清单 6 的输出结果。

图 2. 接收 XML 消息输出

尽管以上的例子非常简单，但是它们是非常强大的，因为您可以系列化一个对象，并向另一个不局限于本地物理网络的应用程序发送消息。这里没有复杂的防火墙限制或安全性考虑事项。此外，不需要用相同的语言编写消息的发送器和接收器，甚至不需要使用相同的平台。

技术概述和设计

这个示例解决方案包含需要集成业务流程的分销商和制造商。分销商 从制造商 处购买商品并出售给客户。

当客户需要商品时，分销商使用 C# WinForm 客户端提交一个客户订单。订单提交程序将订单细节存储在一个本地 MySQL 数据库中。该客户端还允许用户浏览库存、查看订单和 Amazon SQS 队列。

一般而言，分销商的库存能够满足客户的订购需求。如果库存不足的话，分销商会及时向制造商发送一个购买订单。然后，当物品已经发出时，制造商发送回一个订单汇总。所有这些通信都使用 Amazon SQS 来完成。

分销商的 Order Fulfillment 和 Inventory Management 服务也是使用 C# 构建的，它轮询进入的商品和待处理的客户订单。当处理客户订单时发现商品库存少于订购数量，那么将使用 Amazon SQS 向制造商发送一个购买订单。队列项的消息体是一个包含购买订单的 XML 文档。

制造商的 Order Processing Service 是基于 Java 平台构建的，它处理购买订单队列。当物品已经发出时，它将使用 Amazon SQS 向分销商回复一条消息。该消息的消息体是包含订单汇总的 XML 文档。

图 3 显示了涉及到的系统。

图 3. 解决方案概图

创建 XML 模式

第一步是为在分销商和制造商之间发送的消息定义 XML 模式。您需要两个模式：一个购买订单和一个订单汇总。

清单 7 显示了购买订单的模式。

清单 7. 购买订单模式

				
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                <xs:complexType>
                  <xs:attribute />
                  <xs:attribute />
                  <xs:attribute />
                </xs:complexType>
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    </xs:complexType>
  </xs:element>  
</xs:schema>

Purchase Order XML 模式包含下列关键元素：

表 1. 购买订单模式中的关键元素

关键元素	描述
Id	包含 Purchase Order 的唯一标识符的字符串
OrderDate	包含 Purchase Order 日期的字符串
Company	包含分销商的关键地址信息，包括公司名称、街道地址、城市、州和邮政编码
Vendor	包含制造商的关键地址信息，包括公司名称、街道地址、城市、州和邮政编码
Items	包含订购商品的所有信息，包括商品 ID、商品名称和数量

清单 8 显示了订单汇总的模式。

清单 8. 订单汇总模式

				
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        </xs:element>
        <xs:element minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
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            <xs:sequence>
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                <xs:complexType>
                  <xs:attribute />
                  <xs:attribute />
                  <xs:attribute />
                </xs:complexType>
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          </xs:complexType>
        </xs:element>
      </xs:sequence>
    </xs:complexType>
  </xs:element>  
</xs:schema>

Order Summary XML 模式包含下列关键元素：

表 2. 订单汇总模式中的关键元素

Id	包含 Order Summary 的唯一标识符的字符串
ReferenceId	包含初始 Purchase Order 的 ID 的字符串
OrderDate	包含 Order Summary 日期的字符串
CustomerAddress	包含分销商的关键地址信息，包括公司名称、街道地址、城市、州和邮政编码
VendorAddress	包含制造商的关键地址信息，包括公司名称、街道地址、城市、州和邮政编码
Items	包含订购商品的所有信息，包括商品 ID、商品名称和数量

定义数据库实体模型

接下来，我们定义数据库模式。图 4 显示了数据库实体模型。

图 4. 数据库实体模型

Reseller 数据实体包括以下内容：

Customer 包含订单的客户联系信息。
CustomerOrder 包含客户订单的订单信息。
CustomerOrderDetail 包含客户订单的商品细节。
Inventory 包含分销商的库存。

Manufacturer 数据实体为：

VendorOrder 跟踪由制造商的 Order Processing Service 处理的购买订单。

定义消息队列

最后需要定义的组建是消息队列。表 3 显示了这个解决方案的消息队列。

表 3. Amazon SMS 消息队列

队列名	可见性超时	描述
POQueue	30 秒	从分销商发送给制造商的购买订单消息
OSQueue	30 秒	从制造商发送给分销商的订单汇总消息