“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。

消息被发送到队列中。“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。消息队列管理器在将消息从它的源中继到它的目标时充当中间人。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递；如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到可以成功地传递它。

消息队列的功能

消息队列是 Windows 操作系统的一部分。这个服务的主要功能如下：

1. 消息可以在断开连接的环境下发送。不需要同时运行正在发送和正在接收的应用程序。

2. 使用快捷模式， 消息可以非常快地发送。在快捷模式下，消息存储在内存中。

3. 对于可恢复的机制，消息可以使用有保证的交付方式发送。可恢复的消息存储在文件中。在服务器重新启动时发送它们。

4. 用访问控制列表来保护消息队列，可以确定哪些用户可以发送或接收队列中的消息。消息 还可以加密， 避免网络嗅探器读取其中的数据。消息在发送时可以指定优先级， 这样可以更快地处理高优先级的项。

5. Message Queuing 3.0 支持多播消息（ 一个发送者和多个接收者 ）的发送。

6. Message Queuing 4.0 支持病毒消息。病毒消息不能解析。可以定义一个病毒队列，把不能解析的消息移动到病毒队列中。 例如， 如果从正常的队列中读取消息后， 对应作业要把消息插入数据库中，但消息不能插入数据库，因此该作业失败，该消息就会发送到病毒队列中。有人负责处理病毒队列， 这个人应以能解析病毒消息的方式来处理该消息。

7. Message Queuing 5.0（Windows Server 2008 R2 和 Windows 7 及以后版本） 支持更安全的身份验证算法， 可以处理大量队列 (Message Queuing 4.0 在处理几千个队列时有性能问题）。

使用消息队列的场合

1. 客户端常常从网络上断开连接

使用消息队列的一个场合是，客户端应用程序常常从网络上断开连接（例如，销售员在站点上访问顾客）。销售员可以直接在顾客的站点上输入订购数据。应用程序把每个订单的消息发送给位于客户端系统上的消息队列。只要销售员回到办公室， 订单就会自动从客户端系统的消 息队列传输到目标系统的消息队列上， 在目标系统上处理消息。

2. 客户端和服务端都在线

消息队列还可以在打开连接的环境下使用。假定在一个电子商务站点上， 其中服务器在某些时刻（如傍晚和周末）的订单事务负载是满的， 但在晚上， 其负载很低。一种解决方案是购买一台更快的服务器或在系统中添加更多服务器， 以处理高峰时的订单。还有种成本较低的解决方案：把事务从高负载的时段移动到低负载的时段， 即削峰平谷。在这种方案中， 把订单发送到消息队列中， 接收端按对数据库系统有利的速度读取订单。现在， 系统的负载被平摊到各个时间段内， 这样处理事务的服务器就可以比数据库系统升级的系统开销少。

消息

消息包含正文（包含要发送的数据）和一个标签（消息的标题）。在消息的正文中可以放置任意信息。在 .NET 中，有几个格式化程序转换要放在正文中的数据。除了标签和正文之外，消息还包含发送者、超时配置、事务ID或优先级等信息。

1. 消息的类型

消息队列有几种类型的消息：

1. 一般消息 —— 由应用程序发送。

2. 确认消息 —— 报告一般消息的状态。把确认消息发送到管理队列中，来报告一般消息的发送是否成功。

3. 响应消息 —— 当原始发送者需要某种特殊应答时， 由接收应用程序发送响应消息。

4. 报告消息 —— 由消息队列系统生成。测试消息和路由跟踪消息属于此类。

2. 消息优先级

消息可以有优先级，优先级定义从队列中读取消息的顺序。因为消息在队列中按照其优先级排序， 所以从队列中读取的下一条消息就是优先级最高的那条消息。

3. 消息的传递模式

消息有两种传递模式：快捷模式和可恢复模式。快捷消息的传送速度非常快， 因为消息只使用消息存储器来存储。可恢复消息在路由的每一阶段都要存储在文件中，直到消息传递到目的地为止。这样，即使计算机重新启动或网络失败，消息的传递也能得到保证。

4. 事务消息

事务消息是可恢复消息的一种特殊版本。在事务消息传递过程中，可以确保消息只到达目的地一次，且按照它们发送的顺序到达目的地。优先级不能在事务消息中使用。

消息队列

消息队列是一个消息存储库。存储在磁盘上的消息位于 <windir>\system32\msmq\storage目录。公共队列或私有队列通常用于发送消息， 但还有其他队列类型：

1. 公共队列在 Active Directory 中发布。这些队列的信息通过 Active Directory 域复制。可以使用浏览和搜索功能获得这些队列的信息。即使不知道放置队列的计算机名， 也可以访问公共队列。还可以把这种队列从一个系统移动到另一个系统上， 而无须通知客户。但不能在 Workgroup 环境下创建公共队列， 因为需要 Active Directory。

2. 私有队列不在Active Directory 中发布。只有在知道队列的完整路径名时才能访问这些队列。私有队列可以在Workgroup 环境下使用。

3. 日志队列用于在发送或接收消息后，保存消息的副本。启动公共或私有队列的日志功能，就会自动创建一个日志队列。在日志队列中， 可以有两种不同的队列类型： 源日志队列和目标日志队列。通过消息的属性打开源日志功能， 用源系统存储日志消息。用队列的属性打开目标日志功能， 这些消息存储在目标系统的日志队列中。

4. 如果消息没有在指定的超时前到达目标系统， 该消息就存储在死信队列中。在同步编程中，错误会被立即检测出来， 但使用消息队列处理错误的方式必须不同。死信队列可以用于检查未到达目的地的消息。

5. 管理队列包含发送消息的确认消息。发送者可以指定一个管理队列， 发送者从中接收消息是否成功发送的通知。

6. 如果需要把多条简单的确认消息用作接收端的应答， 就可以使用响应队列。接收应用程序可以把响应消息发送回原始发送者。

7. 报告队列用于测试消息。把公共或私有队列的类型改为预定义的 ID {55EE8F33-CCE9-l 1CFB108-0020AFD6lCE9}, 就可以创建报告队列。报告队列可以用作跟踪其路由中的消息的测试工具。

8. 系统队列是私有的， 由消息队列系统使用。这些队列用千管理消息， 存储通知消息， 保证事务消息的正确顺序。

安装和使用消息队列

1. 消息队列安装

打开控制面板，选择程序 -> 程序和功能 -> 启用或关闭 Windows 功能，在弹出的 Windows 功能窗口中找到 Microsoft Message Queue（MSMQ）服务器选项，勾选该选项，点击【确定】开始安装。

2. 创建消息队列

打开计算机管理，依次点击服务和应用程序 -> 消息队列，在专用队列上右键选择新建 -> 专用队列，在弹出的窗口中输入队列名称，点击确定即可。

在 C# 中使用消息队列

在 C# 中使用消息队列，需要引入 System.Messaging 类库。

1. 创建消息队列

使用 MessageQueue 类的静态方法 Create() 可以创建新的消息队列。在 Create() 方法中，必须传递新队列的路径。路径包括队列所在主机的名称和队列的名称。为了创建私有队列，路径名必须包含 PrivateKaTeX parse error: Undefined control sequence: \Private at position 5: , 如 \̲P̲r̲i̲v̲a̲t̲e̲\MyNewPrivateQueue。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
using (MessageQueue messageQueue = MessageQueue.Create(messageQueueName))
{
    messageQueue.Label = "Demo Queue";
    Console.WriteLine("Queue created:");
    Console.WriteLine($"Path: {messageQueue.Path}");
    Console.WriteLine($"FormatName: {messageQueue.FormatName}");
}

2. 搜索消息队列

使用 MessageQueue 类的静态方法 GetPrivateQueuesByMachine() 可以获取目标计算机上所有的私有消息队列。 GetPrivateQueuesByMachine() 包含一个参数，表示目标计算机的主机名。

foreach (MessageQueue item in MessageQueue.GetPrivateQueuesByMachine(Environment.MachineName))
{
    Console.WriteLine(item.Path);
}

3. 打开已知队列

如果队列名已知，就不需要搜索，使用路径或格式名就可以打开队列，路径或格式名都在 MessageQueue 类的构造函数中设置。

路径指定了打开队列需要的计算机名和队列名，为了确定队列是否存在，可以使用静态方法 MessageQueue.Exists() 。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
if (MessageQueue.Exists(messageQueueName))
{
    using (MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(messageQueueName))
    {
        Console.WriteLine($"Message queue {messageQueueName} id: {messageQueue.Id}");
    }
}

格式名用于在 Active Directory 中搜索队列，获得队列所在的主机。

4. 发送消息

可以使用 MessageQueue 类的 Send() 方法给队列发送消息。作为参数传递给 Send() 方法的对象序列化到相关联的队列上。

路径名给服务器名指定"."，表示它是本地系统。私有队列的路径名只能在本地使用。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
if (!MessageQueue.Exists(messageQueueName))
{
    MessageQueue.Create(messageQueueName);
}
using (MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(messageQueueName))
{
    messageQueue.Send("Sample messgae", "Label");
}
Console.WriteLine($"Sending message to message queue {messageQueueName} successed");

在专用消息队列中可以看到创建的消息队列以及发送的消息。

5. 接收消息

要读取消息， 也可以使用 MessageQueue 类。通过 Receive() 方法可以读取一条消息，再将该消息从队列中删除，读取消息必须要指定序列化方式，且序列化方式需与发送消息的序列化方式一致。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
if (MessageQueue.Exists(messageQueueName))
{
    // 使用Receive方法同步读取
    using (MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(messageQueueName))
    {
        messageQueue.Formatter = new XmlMessageFormatter(new string[] { "System.String" });
        Message message = messageQueue.Receive();
        Console.WriteLine(message.Body);
    }
}

在应用程序中读取消息后， 可以看到在专用消息对列中看到，消息已被删除了。

6. 异步读取消息

MessageQueue 类的 Receive() 方法会等到队列中的消息可以读取为止。为了避免阻碍线程的执行，可以调用BeginReceive() 异步方法。在使用 BeginReceive() 开始异步读取消息之前，应设置 ReceiveCompleted 事件。ReceiveCompleted事件需要ReceiveCompletedEventHandler 委托，在消息到达队列并可以读取时，该委托会引用要调用的方法。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
if (MessageQueue.Exists(messageQueueName))
{
    // 异步读取
    using (MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(messageQueueName))
    {
        messageQueue.Formatter = new XmlMessageFormatter(new string[] { "System.String" });
        messageQueue.ReceiveCompleted += MessageQueue_ReceiveCompleted;
        messageQueue.BeginReceive();
    }
}

private static void MessageQueue_ReceiveCompleted(object sender, ReceiveCompletedEventArgs e)
{
    using (MessageQueue messageQueue = sender as MessageQueue)
    {
        Message message = messageQueue.EndReceive(e.AsyncResult);
        Console.WriteLine(message.Body);
    }
}

事务队列

对于可恢复的消息，不能保证消息的到达顺序，也不能保证消息只到达 1 次。 网络失败可能会使消息到达多次，如果发送程序和接收程序安装了供消息队列使用的多个网络协议，也会发生这种情况。

在需要确保如下条件的情况下，可以使用事务队列：

1. 消息的到达顺序与其发送顺序相同。

2. 消息只到达一次。

对于事务队列，一个事务不能横跨消息的发送和接收过程。消息队列的本质是发送和接收的时间间隔可能非常长。而事务应该很短。在消息队列中，第一个事务用于把消息发送到队列中，第二个事务用于把消息转发到网络上，第三个事务用于接收消息。

给MessageQueue.Create() 方法的第二个参数传递 true, 就会创建事务消息队列。如果要在一个事务中把多条消息写入队列中，就必须实例化MessageQueueTransaction 对象并调用 Begin() 方法。在发送完属于该事务的所有消息后， 必须调用MessageQueueTransaction 对象的 Commit() 方法。要取消一个事务（且不把消息写入队列中），就必须在catch 块中调用Abort()方法。

string messageQueueName = @".\Private$\MyNewPrivateQueue";
if (!MessageQueue.Exists(messageQueueName))
{
    MessageQueue.Create(messageQueueName, true);
}
using (MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(messageQueueName))
{
    using (MessageQueueTransaction messageQueueTransaction = new MessageQueueTransaction())
    {
        try
        {
            messageQueueTransaction.Begin();
            messageQueue.Send("The first Transaction message queue message", messageQueueTransaction);
            messageQueue.Send("The second Transaction message queue message", messageQueueTransaction);
            messageQueue.Send("The third Transaction message queue message", messageQueueTransaction);
            messageQueueTransaction.Commit();
            Console.WriteLine($"Send messages to message queue {messageQueueName} successed");
        }
        catch
        {
            messageQueueTransaction.Abort();
            Console.WriteLine($"Send message to message queue {messageQueueName} aborted");
        }
    }
}

在 WCF 中使用消息队列

WCF 中有两种消息队列绑定类型，NetMsmqBinding 与 MsmqIntegrationBinding。

NetMsmqBinding 只能用于 WCF 应用程序之间的通信，因为此绑定使用专用消息格式化程序对消息进行序列化，产生的消息无法被其他程序解析。

MsmqIntegrationBinding 可用于 WCF 与其他类型程序之间的通信，使用此绑定进行通信与一般消息队列的使用方式无异。