【网络编程】ZeroMQ的网络通信

2024-02-18 11:52
文章标签 编程 网络 网络通信 zeromq

本文主要是介绍【网络编程】ZeroMQ的网络通信，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 1、概述
  • 2、通信效果
    • 2.1、Request-Reply（请求-响应模式）
    • 2.2、Publish-Subscribe（订阅-发布模式）
  • 3、方式选择
    • 3.1、准备用 Visual Studio-C++ 方式
      • 3.1.1、找到 Builds 文件夹
      • 3.1.2、查看 deprecated-msvc 下的 libzmq.sln 文件
      • 3.1.3、使用 Visual Studio 打开 libzmq.sln 解决方案
      • 3.1.4、修改 libzmq.import.props 文件
      • 3.1.5、编译生成
    • 3.2、准备用 PyCharm-Python 方式
      • 3.2.1、安装
        • 3.2.1.1、命令安装
        • 3.2.1.2、IDE安装
      • 3.2.2、查看是否安装成功
  • 4、Request-Reply（请求响应模式）
    • 4.1、Request-Reply模式概述
    • 4.2、Client 源代码
    • 4.3、Server 源代码
  • 5、Publish/Subscribe（订阅-发布模式）
    • 5.1、Pub-Subs模式概述
    • 5.2、发布者 源代码
    • 5.3、订阅者 源代码

1、概述

在前一篇文章中提到了 ØMQ (ZeroMQ) ，是一个基于消息队列的多线程网络库，它封装了网络通信、消息队列、线程调度等功能，向上层提供简洁的API，应用程序通过加载库文件，调用API函数来实现高性能网络通信。

本篇文章重点讲述下，在客户端上如何使用 ZeroMQ 与 服务端的 ZeroMQ 进行通信，主要讲述两种常用模式：
1.Request-Reply（请求响应模式）
2.Publish-Subscribe（订阅-发布模式）

相关文章：

  • 【Qt 学习之路】在 Qt 使用 ZeroMQ：https://shazhenyu.blog.csdn.net/article/details/136051050?spm=1001.2014.3001.5502

2、通信效果

2.1、Request-Reply（请求-响应模式）

Client:
在这里插入图片描述
Server:
在这里插入图片描述

2.2、Publish-Subscribe（订阅-发布模式）

发布者：
在这里插入图片描述
订阅者：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3、方式选择

3.1、准备用 Visual Studio-C++ 方式

3.1.1、找到 Builds 文件夹

在 ZeroMQ 的 builds 文件夹下，有很多种编译方法，为了方便演示，本文选择msvc进行演示。
在这里插入图片描述

3.1.2、查看 deprecated-msvc 下的 libzmq.sln 文件

在这里插入图片描述

3.1.3、使用 Visual Studio 打开 libzmq.sln 解决方案

在这里插入图片描述

3.1.4、修改 libzmq.import.props 文件

用 Notepad++ 打开 libzmq.import.props 文件，修改 5处 路径，全部改成…\bin【注意：去掉“…\libzmq\”】

  • 原：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Project DefaultTargets="Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"><PropertyGroup Label="Globals"><_PropertySheetDisplayName>ZMQ Import Settings</_PropertySheetDisplayName></PropertyGroup><!-- User Interface --><ItemGroup Label="BuildOptionsExtension"><PropertyPageSchema Include="$(MSBuildThisFileDirectory)libzmq.import.xml" /></ItemGroup><!-- Configuration --><ItemDefinitionGroup><ClCompile><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-sodium)' == 'true'">ZMQ_USE_LIBSODIUM;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-openpgm)' == 'true'">ZMQ_HAVE_OPENPGM;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-gssapi)' == 'true'">HAVE_LIBGSSAPI_KRB5;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-draftapi)' == 'true'">ZMQ_BUILD_DRAFT_API;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions></ClCompile></ItemDefinitionGroup><!-- Linkage --><ItemDefinitionGroup><ClCompile><AdditionalIncludeDirectories>$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\include\;%(AdditionalIncludeDirectories)</AdditionalIncludeDirectories><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'static' Or '$(Linkage-libzmq)' == 'ltcg'">ZMQ_STATIC;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions></ClCompile><Link><AdditionalDependencies Condition="'$(Linkage-libzmq)' != ''">libzmq.lib;%(AdditionalDependencies)</AdditionalDependencies><AdditionalLibraryDirectories Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1">$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\$(Linkage-libzmq)\;%(AdditionalLibraryDirectories)</AdditionalLibraryDirectories><AdditionalLibraryDirectories Condition="$(Configuration.IndexOf('Release')) != -1">$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\bin\$(PlatformName)\Release\$(PlatformToolset)\$(Linkage-libzmq)\;%(AdditionalLibraryDirectories)</AdditionalLibraryDirectories></Link></ItemDefinitionGroup><!-- Copy --><Target Name="Linkage-libzmq-dynamic" AfterTargets="AfterBuild" Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'dynamic'"><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.dll"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.dll"SkipUnchangedFiles="true" /><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.pdb"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.pdb"SkipUnchangedFiles="true" /><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Release')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\bin\$(PlatformName)\Release\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.dll"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.dll"SkipUnchangedFiles="true" /></Target><!-- Messages --><Target Name="libzmq-info" BeforeTargets="AfterBuild" Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'dynamic'"><Message Text="Copying libzmq.dll -&gt; $(TargetDir)libzmq.dll" Importance="high"/><Message Text="Copying libzmq.pdb -&gt; $(TargetDir)libzmq.pdb" Importance="high" Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1" /></Target></Project>
  • 改：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Project DefaultTargets="Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"><PropertyGroup Label="Globals"><_PropertySheetDisplayName>ZMQ Import Settings</_PropertySheetDisplayName></PropertyGroup><!-- User Interface --><ItemGroup Label="BuildOptionsExtension"><PropertyPageSchema Include="$(MSBuildThisFileDirectory)libzmq.import.xml" /></ItemGroup><!-- Configuration --><ItemDefinitionGroup><ClCompile><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-sodium)' == 'true'">ZMQ_USE_LIBSODIUM;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-openpgm)' == 'true'">ZMQ_HAVE_OPENPGM;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-gssapi)' == 'true'">HAVE_LIBGSSAPI_KRB5;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Option-draftapi)' == 'true'">ZMQ_BUILD_DRAFT_API;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions></ClCompile></ItemDefinitionGroup><!-- Linkage --><ItemDefinitionGroup><ClCompile><AdditionalIncludeDirectories>$(ProjectDir)..\..\..\..\..\libzmq\include\;%(AdditionalIncludeDirectories)</AdditionalIncludeDirectories><PreprocessorDefinitions Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'static' Or '$(Linkage-libzmq)' == 'ltcg'">ZMQ_STATIC;%(PreprocessorDefinitions)</PreprocessorDefinitions></ClCompile><Link><AdditionalDependencies Condition="'$(Linkage-libzmq)' != ''">libzmq.lib;%(AdditionalDependencies)</AdditionalDependencies><AdditionalLibraryDirectories Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1">$(ProjectDir)..\..\..\..\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\$(Linkage-libzmq)\;%(AdditionalLibraryDirectories)</AdditionalLibraryDirectories><AdditionalLibraryDirectories Condition="$(Configuration.IndexOf('Release')) != -1">$(ProjectDir)..\..\..\..\bin\$(PlatformName)\Release\$(PlatformToolset)\$(Linkage-libzmq)\;%(AdditionalLibraryDirectories)</AdditionalLibraryDirectories></Link></ItemDefinitionGroup><!-- Copy --><Target Name="Linkage-libzmq-dynamic" AfterTargets="AfterBuild" Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'dynamic'"><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.dll"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.dll"SkipUnchangedFiles="true" /><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\bin\$(PlatformName)\Debug\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.pdb"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.pdb"SkipUnchangedFiles="true" /><Copy Condition="$(Configuration.IndexOf('Release')) != -1"SourceFiles="$(ProjectDir)..\..\..\..\bin\$(PlatformName)\Release\$(PlatformToolset)\dynamic\libzmq.dll"DestinationFiles="$(TargetDir)libzmq.dll"SkipUnchangedFiles="true" /></Target><!-- Messages --><Target Name="libzmq-info" BeforeTargets="AfterBuild" Condition="'$(Linkage-libzmq)' == 'dynamic'"><Message Text="Copying libzmq.dll -&gt; $(TargetDir)libzmq.dll" Importance="high"/><Message Text="Copying libzmq.pdb -&gt; $(TargetDir)libzmq.pdb" Importance="high" Condition="$(Configuration.IndexOf('Debug')) != -1" /></Target></Project>

3.1.5、编译生成

按照官网的方式，这一步应该是成功了，但是目前是失败，还少文件，可能是包有问题
在这里插入图片描述

3.2、准备用 PyCharm-Python 方式

3.2.1、安装

3.2.1.1、命令安装
pip install pyzmq
3.2.1.2、IDE安装

安装图种方法安装 pyzmq25.1.2 版本
在这里插入图片描述

3.2.2、查看是否安装成功

直接打印 zmq 版本号 试试

import zmq
print(zmq.__version__)

在这里插入图片描述
由于 Python 相对快捷，本文后续以 Python 进行讲述

4、Request-Reply（请求响应模式）

4.1、Request-Reply模式概述

消息双向的，有来有往。
Client请求的消息，Server必须答复给Client。
Client在请求后，Server必须回响应，注意：Server不返回响应会报错。
Server和Client都可以是1：N的模型。通常把1认为是Server，N认为是Client。
更底层的端点地址是对上层隐藏的，每个请求都隐含回应地址，而应用则不关心它。
ZMQ 可以很好的支持路由功能（实现路由功能的组件叫做 Device），把 1：N 扩展为 N：M（只需要加入若干路由节点）。

4.2、Client 源代码

# client.pyimport zmqcontext = zmq.Context()#  Socket to talk to server
print("Connecting to 5555 server…")
socket = context.socket(zmq.REQ)
socket.connect("tcp://localhost:5555")
socket.send(b"Hello, I'm Mr.Sha Client.")
#  Get the reply.
message = socket.recv()
print(f"Received reply [ {message} ]")

4.3、Server 源代码

# server.py
import time
import zmqcontext = zmq.Context()
socket = context.socket(zmq.REP)
socket.bind("tcp://*:5555")while True:#  Wait for next request from clientmessage = socket.recv()print("Received request: %s" % message)#  Do some 'work'time.sleep(1)#  Send reply back to clientsocket.send(b"Hello, I'm server.")

5、Publish/Subscribe（订阅-发布模式）

5.1、Pub-Subs模式概述

消息单向，有去无回
一个发布端，多个订阅端；发布端只管产生数据,发布端发布一条消息，可被多个订阅端同时收到。
发布者不必关心订阅者的加入和离开，消息会以 1:N 的方式扩散到每个订阅者。
广播所有client，没有队列缓存，断开连接数据将永远丢失。
如果Publish端开始发布信息时，Subscribe端尚未连接进来，则这些信息会被直接丢弃。
PUB和SUB谁bind谁connect并无严格要求（虽本质并无区别），但仍建议PUB使用bind，SUB使用connect
使用SUB设置一个订阅时，必须使用zmq_setsockopt()对消息进行过滤

这里直接引用官方文档的例子，订阅者再稍作改装！

5.2、发布者 源代码

类似于一个天气更新服务器，向订阅者发送天气更新，内容包括邮政编码、温度、湿度等信息

# Publisher.py
import zmq
from random import randrangecontext = zmq.Context()
socket = context.socket(zmq.PUB)
socket.bind("tcp://*:5556")while True:zipcode = randrange(1, 100000)temperature = randrange(-80, 135)relhumidity = randrange(10, 60)socket.send_string("%i %i %i" % (zipcode, temperature, relhumidity))

5.3、订阅者 源代码

它监听发布者更新的数据流，过滤只接收与特定邮政编码相关的天气信息，默认接收接收10条数据

# Subscribe.py
import sys
import zmq#  Socket to talk to server
context = zmq.Context()
socket = context.socket(zmq.SUB)print("Collecting updates from weather server...")
socket.connect("tcp://localhost:5556")# Subscribe to zipcode, default is NYC, 10001
zip_filter = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else "10001"# Python 2 - ascii bytes to unicode str
if isinstance(zip_filter, bytes):zip_filter = zip_filter.decode('ascii')
socket.setsockopt_string(zmq.SUBSCRIBE, zip_filter)# Process 5 updates
total_temp = 0
for update_nbr in range(5):string = socket.recv_string()zipcode, temperature, relhumidity = string.split()total_temp += int(temperature)print("zipcode, temperature, relhumidity:" + string)print("Average temperature for zipcode '%s' was %dF"% (zip_filter, total_temp / (update_nbr + 1))
)

这篇关于【网络编程】ZeroMQ的网络通信的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/721070。

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