消息队列ZeroMQ

(转)ZeroMQ简介

通讯socket语言apijms编程

★ZMQ是啥玩意儿?

通俗地说,ZMQ是一个开源的、跨语言的、非常简洁的、非常高性能、非常灵活的网络通讯库。

它的官方网站在"这里",维基百科的介绍在"这里"(暂时没有中文的维基词条)。

这玩意儿推出的时间不长,貌似09年下半年才推出1.0.1版本。俺去年开始接触它,感觉实在不错,今年就已经用于公司的产品中。最近一段时间,对ZMQ的好评日渐增多,所以俺也来赶赶潮流,在俺博客里忽悠一下。

接下来,就针对ZMQ的几大特点,分别聊一聊。

★简单

ZMQ的首要特点,就是简单(从它的名字也能感觉得到)。

◇封装导致的简单

相比原始的socketAPI,ZMQ封装掉了很多东西,免去了开发人员的很多麻烦。

比如,传统的TCP是基于字节流进行收发,因此程序猿常常要自己去处理数据块与数据块之间的边界(断界处理);与之相对,ZMQ是以消息为单位进行收发,它确保你每次发出/收到的,都是一个消息块。这样一来,就省却了不少代码量。

比如,基于socketAPI进行TCP通讯,你需要自己处理很多网络异常(比如连接异常中断以及重连),即使有经验的程序员,也未必能写得严密。而在ZMQ中,这些琐事统统不用程序猿操心。

再比如,用传统的socketAPI,当你想提高通讯性能,往往要搞些异步(非阻塞)、缓冲区、多线程之类的把戏。而这些东西,ZMQ也帮你封装掉了。

总而言之,ZMQ对很多底层细节的封装,让你的网络程序代码变得简单,写起来又快又轻松。

◇API的简单

ZMQ的API接口很少,而且在风格上非常类似于BSDSocket。如果你曾经用socketAPI写过程序,那要上手ZMQ是非常容易的。如果你是Java程序猿,搞过JMSAPI(比如ActiveMQ),那你会发觉两者的API简直是天壤之别。顺便抱怨一下:Java的JMSAPI,那可真是复杂啊!

◇具体的示例

为了增加说服力,下面给出Python语言实现的EchoServer代码(所谓的EchoServer,是一种最简单的服务端程序。它把收到的信息原样回送给客户端程序)。

#服务端程序

importzmq

context=zmq.Context()

socket=context.socket(zmq.REP)

socket.bind("tcp://127.0.0.1:1234")

whileTrue:

msg=socket.recv()

socket.send(msg)

#客户端端程序

importzmq

context=zmq.Context()

socket=context.socket(zmq.REQ)

socket.connect("tcp://127.0.0.1:1234")

msg_send="xxx"socket.send(msg_send)

print"Send:",msg_send

msg_recv=socket.recv()

print"Receive:",msg_recv

从上述示例代码,大伙儿应该能感觉到:ZMQ的使用,是非常简单的。

★灵活

所谓的灵活性,主要指如下2方面。

◇适用于多种通讯环境

ZMQ可以灵活地支持多种通讯环境(进程内,主机内跨进程、跨主机)。ZMQ的API设计得很好,以至于你的代码只要做很小的改动(甚至不改动),就可以适用于不同的通讯环境。

在刚才的例子里,有这样的语句socket.connect("tcp://127.0.0.1:1234")。其中的"tcp://127.0.0.1:1234"是表示通讯对端的地址串。ZMQ约定地址串使用如下格式:transport://endpoint。地址串前面的transport表示通讯的类型,目前支持inproc(进程内),ipc(主机内跨进程),tcp(跨主机),pgm(跨主机,支持多播)共4种方式。

对程序猿来说,如果你把通讯的地址串保存到配置文件中,就完全可以用一套代码来搞定多种通讯方式,非常爽!

◇支持多种通讯模式

ZMQ将常见的通讯场景进行了归纳,总结了如下几种不同的模式。

PUBandSUB

REQandREP

REQandROUTER

DEALERandREP

DEALERandROUTER

DEALERandDEALER

ROUTERandROUTER

PUSHandPULL

PAIRandPAIR

限于篇幅,俺就不深入介绍每种模式了,有兴趣的同学请看官方文档(在"这里")。

★跨语言

为啥俺要强调跨语言的特色捏?通常来说,用得着网络通讯库的软件系统,某种程度上都算是分布式系统。如果开发的分布式系统比较复杂,要想用一种编程语言通吃,难度较大。因此,在稍微复杂的分布式系统中,采用多种编程语言是常有的事儿(至少俺的经历是如此)。所以,ZMQ的这个跨语言特色就显得非常重要了。

在官方网站的文档中,给出了如下许多编程语言的示例(链接在"这里")。为避免引发编程语言的名次之争,以下按照字母序排列。

Ada,Basic,C#,C,C++,CommonLisp,Erlang,Go,Haskell,Haxe,Java,JavaScript(Node.js),Lua,Objective-C,PHP,Perl,Python,Racket,Ruby,Scala

这个语言清单太全了,居然有2个语言,俺都没听说过。可以不夸张地说——常用的编程语言,都可以找到相应的ZMQ封装库。

★高性能

说到性能,这可是ZMQ吹嘘的主要亮点。首先,ZMQ是用C/C++开发的(C/C++的性能,那可是公认滴);其次,ZMQ本身的协议格式定义得很简洁(相对来说,JMS规范中的协议格式就复杂多了)。所以,它的性能远远高于其它的消息队列软件。甚至可以说,用ZMQ的性能,跟用传统socketAPI的性能,是不相上下滴。

为了让大伙儿有一个感性的认识,俺特地找来了消息队列软件的性能测评。这是某老外写的一篇帖子(在"这里"),不懂洋文的同学可以看"这里"。连帖子都懒得看的同学,可以直接看下图。

从图中可以明显看出,ZMQ相比其它几款MQ,简直是鹤立鸡群啊!性能根本不在一个档次嘛。

★总结

总体而言,ZMQ是非常值得大伙儿去尝试的一个网络通讯库。即使工作中用不到,业余时间玩玩也是不错滴。

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