zmq 协议_zmq通信协议

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ZMQ 通信协议小结 ?

最近有时间了把这个坑填一填！！！

前言 ?

• 项目中涉及到 zmq通信协议相关内容，所以将学习、使用过程同步分享
• 通篇以代码分享为主，且本文对底层socket不做过多叙述，以实际应用为准，希望能帮到各位！
• Talk is cheap, Show me the code

zmq的三种模型 ?

1、Request_Reply模式(请求——应答): REP、 REQ ☎️

• 一发一收 无缓存 断开连接数据丢失；
• 生产中也可以一个server对应多个client;
• 双向消息，REP(server)端必须recv到REQ(client)的消息之后，调用send返回，否则通道堵塞; 相同的 REQ(client)端负责send消息到REP(server),然后调用recv获取REP(server)的返回；

伪代码

• server.py

  # 1、Request_Reply模式
  # server
  import zmq
  
  context = zmq.Context()
  socket = context.socket(zmq.REP)
  socket.bind('tcp://*:5556')
  
  while True:
      message = socket.recv()
      print(message)
      socket.send('server response')
  

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• client.py

  # client import zmqimport syscontext = zmq.Context()socket = context.socket(zmq.REQ)socket.connect('tcp://localhost:5556')while True:    data = raw_input('input your data:')    if data == 'q':        sys.exit()    socket.send(data)    response = socket.recv()    print(response)

应用场景

• 场景说明：
  我们定义一个非阻塞 的消息通道， 用作发送特定的Python结构体数据，包含三个文件如下:
• Code：

  • server.py

    import time
    import zmq
    from data import zmqStruct
    
    context = zmq.Context()
    socket = context.socket(zmq.REP)
    socket.bind("tcp://*:5656")
    
    while True:
        try:
            message = socket.recv_pyobj(zmq.NOBLOCK)
            print(message)
            #time.sleep(1)
            socket.send_pyobj('123123123')
        except zmq.Again as e:
            if e.errno!=zmq.EAGAIN:
                print(repr(e))
    
        time.sleep(1)
    

  • client.py

    from data import zmqStruct
    
    def zmqREQ():
        import zmq
        context = zmq.Context()
        socket = context.socket(zmq.REQ)
        socket.connect("tcp://{}:5656".format('192.168.24.107'))
        return socket
    
    sendStruct = zmqStruct()
    zmqClient = zmqREQ()
    zmqClient.send_pyobj(sendStruct)
    print zmqClient.recv_pyobj()
    
    

  • data.py

    class zmqStruct(onject):  # 消息结构体
    	def __init__(self, cmd=0, data=None, desc=''):
            self.cmd = cmd
            self.data = data
            self.desc = desc
    

2、Publish-Subscribe模式(发布——订阅): PUB、SUB ?

• 广播所有client,无缓存，断开连接数据丢失。(当然所有的问题都可以通过增加中间层的方式解决);
• 发布端发布主题topic,订阅端只会收到已订阅的主题topic;
• PUB端发送消息，SUB端接受消息;
• SUB可以注册多个PUB;
• 如果PUB没有任何SUB，那么消息将会被丢弃;
• SUB端消费过慢，消息则堆积到PUB端
• 单工-单向数据传输

伪代码

• server.py

  # 2、Publish-Subscribe模式
  # server
  import zmq
  
  context = zmq.Context()
  socket = context.socket(zmq.PUB)
  socket.bind("tcp://*:5005")
  while True:
      msg = input('input your data:').encode('utf-8')
      socket.send(msg)
  

• client.py

  # client
  import zmq
  
  context = zmq.Context()
  socket = context.socket(zmq.SUB)
  socket.connect('tcp://127.0.0.1:5005')
  # 使用socket.setsockopt()进行过滤
  socket.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE,b'')
  while True:
      print(socket.recv_string())
  

应用场景

• 场景说明：
  我们假定 有一个任务调度器 , 结构为 1个 master 对应 10个 slave， master接受任务，将任务投递给 slave.

• Code:

  • master.py

    import time
    import zmq
    context = zmq.Context()
    socket = context.socket(zmq.PUB)
    socket.bind("tcp://*:5000")
    
    
    tasks = [i for i in range(100)]
    
    
    def pub():
    	# 这个延时 是为了服务端绑定 socket 后会等待200毫秒避免消息丢失; 也是为了保证服客户端环境完备的折中之举
        time.sleep(1)  
        for i in tasks:
            socket.send(str(i))
    
    
    if __name__ == '__main__':
        pub()
    

  • slave.py

    import time
    import threading
    from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
    
    
    import zmq  
    context = zmq.Context()  
    socket = context.socket(zmq.SUB)  
    socket.connect("tcp://127.0.0.1:5000")  
    socket.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE, '')
    
    
    threadpool = ThreadPoolExecutor(10)
    
    
    def submsg():
        """ socket 接受消息使用 `zmq.NOBLOCK` 非阻塞模式来进行，可以保证保证循环体内的其他功能正常使用 :return: """
        while 1:
            try:
                msg = socket.recv(flags=zmq.NOBLOCK)
            except zmq.Again as e:
                if e.errno != zmq.EAGAIN:
                    print(repr(e))
            else:
                print '接收到广播消息,线程池投递任务 msg={}'.format(msg)
                threadpool.submit(work, msg)
    
    
    def work(msg):
        print '开始工作 参数{}'.format(msg)
        time.sleep(2)  # 模拟功能执行时间
        print '结束工作'
    
    
    if __name__ == '__main__':
        submsg()
    

3、Parallel Pipeline模式(push——pull): PUSH、PULL ?

• 管道模式(单工) – 单向通道；
• 可以由三部分组成：push推送数据，work缓存数据，pull竞争数据，断开连接数据不丢失，重连继续发送。work中间件可以去掉；

伪代码

• server.py

  # 3、Parallel Pipeline模式
  # server
  import zmq
  
  context = zmq.Context()
  socket = context.socket(zmq.PULL)
  socket.bind('tcp://*:5566')
  while True:
      data = socket.recv()
      print(data)
  

• work.py

  # work 无work push 会阻塞掉
  import zmq
  
  context = zmq.Context()
  
  recive = context.socket(zmq.PULL)
  recive.connect('tcp://127.0.0.1:5565')
  sender = context.socket(zmq.PUSH)
  sender.connect('tcp://127.0.0.1:5566')
  
  while True:
      data = recive.recv()
      sender.send(data)
  

• client.py

  # client
  import zmq
  import time
  
  context = zmq.Context()
  socket = context.socket(zmq.PUSH)
  
  socket.bind('tcp://*:5565')
  
  while True:
      data = raw_input('input your data:')
      socket.send(data)
  

应用场景

• 场景说明：

• Code：

• Error：