ZeroMQ全面介绍

男娘i 2022-06-18 09:27 295阅读 0赞

## ★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][Link 1]"，维基百科的介绍在" [这里][Link 2]"（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 socket API，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 socket API 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 socket API，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 BSD Socket。如果你曾经用 socket API 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 JMS API（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 JMS API，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 Echo Server 代码（所谓的Echo Server，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  
import zmq  
context = zmq.Context()  
socket = context.socket(zmq.REP)  
socket.bind("tcp://127.0.0.1:1234")  
  
while True :  
msg = socket.recv()  
socket.send(msg)  
  
  
\#客户端端程序  
import zmq  
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。  
PUB and SUB  
REQ and REP  
REQ and ROUTER  
DEALER and REP  
DEALER and ROUTER  
DEALER and DEALER  
ROUTER and ROUTER  
PUSH and PULL  
PAIR and PAIR  
　　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][Link 3]"）。

## ★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][Link 4]"）。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++, Common Lisp, 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 socket API 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][Link 5]"），不懂洋文的同学可以看" [这里][Link 6]"。连帖子都懒得看的同学，可以直接看下图。  
![不见图、请翻墙][OgAAABNdwNWFGFZEpNsy7id0do9EGaCgJIqBQNzzw49mVt0lpZHCWUuNoy5nuwC8VLTKAbBUCBSQBGg4S1UZikmh3GUA15jOjG7Mfc_VVwfAGm5MrBI22eWT7sWL]  
　　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。  
　　本帖子发出后，如果感兴趣的人较多，俺会根据反馈，再聊一些深入的话题。

[Link 1]: http://www.zeromq.org/
[Link 2]: http://en.wikipedia.org/wiki/%C3%98MQ
[Link 3]: http://zguide.zeromq.org/page:all#Core-Messaging-Patterns
[Link 4]: https://github.com/imatix/zguide/tree/master/examples/
[Link 5]: http://mikehadlow.blogspot.com/2011/04/message-queue-shootout.html
[Link 6]: http://kb.cnblogs.com/page/100982/
[OgAAABNdwNWFGFZEpNsy7id0do9EGaCgJIqBQNzzw49mVt0lpZHCWUuNoy5nuwC8VLTKAbBUCBSQBGg4S1UZikmh3GUA15jOjG7Mfc_VVwfAGm5MrBI22eWT7sWL]: http://blob-s-docs.googlegroups.com/docs/OgAAABNdwNWFGFZEpNsy7id0do9EGaCgJIqBQNzzw49mVt0lpZHCWUuNoy5nuwC8VLTKAbBUCBSQBGg4S1UZikmh3GUA15jOjG7Mfc_VVwfAGm5MrBI22eWT7sWL