NetMQ学习一

1：zeromq是什么

NetMQ （ZeroMQ to .Net），ZMQ号称史上最快中间件。
它对socket通信进行了封装，使得我们不需要写socket函数调用就能完成复杂的网络通信。
它跟Socket的区别是：普通的socket是端到端的（1:1的关系），而ZMQ却是可以N:M的关系，人们对BSD套接字的了解较多的是点对点的连接，点对点连接需要显式地建立连接、销毁连接、选择协议（TCP/UDP）和处理错误等，而ZMQ屏蔽了这些细节，让你的网络编程更为简单。
它是一个消息处理队列库，可在多个线程、内核和主机盒之间弹性伸缩。和一般意义上的消息队列产品不同的是，它没有消息队列服务器，而更像是一个网络通信库。从网络通信的角度看，它处于会话层之上，应用层之下，属于传输层。

2：zeromq的消息模型

zeromq将消息通信分为4种模型，分别是一对一结对模型（Exclusive-Pair）、请求回应模型（Request-Reply）、发布订阅模型（Publish-Subscribe）、推拉模型（Push-Pull）。这4种模型总结出了通用的网络通信模型，在实际中可以根据应用需要，组合其中的2种或多种模型来形成自己的解决方案。

2.1 一对一结对模型 Exclusive-Pair

最简单的1:1消息通信模型，用来支持传统的 TCP socket模型,主要用于进程内部线程间通信。可以认为是一个TCP Connection，但是TCP Server只能接受一个连接。采用了lock free实现，速度很快。数据可以双向流动，这点不同于后面的请求响应模型。(不推荐使用，没有例子）

2.2 请求回应模型 Request-Reply

由请求端发起请求，然后等待回应端应答。一个请求必须对应一个回应，从请求端的角度来看是发-收配对，从回应端的角度是收-发对。跟一对一结对模型的区别在于请求端可以是1~N个。
请求端和回应端都可以是1：N的模型。通常把1认为是server,N认为是Client。ZeroMQ可以很好的支持路由功能（实现路由功能的组件叫作Device),把1：N扩展为N:M(只需要加入若干路由节点）。从这个模型看，更底层的端点地址是对上层隐藏的。每个请求都隐含有回应地址，而应用则不关心它。通常把该模型主要用于远程调用及任务分配等。

2.3 发布订阅模型 Publisher-Subscriber

发布端单向分发数据，且不关心是否把全部信息发送给订阅端。如果发布端开始发布信息时，订阅端尚未连接上来，则这些信息会被直接丢弃。订阅端未连接导致信息丢失的问题，可以通过与请求回应模型组合来解决。订阅端只负责接收，而不能反馈，且在订阅端消费速度慢于发布端的情况下，会在订阅端堆积数据。该模型主要用于数据分发。天气预报、微博明星粉丝可以应用这种经典模型。 

2.4 推拉模型 Push-Pull

Server端作为Push端，而Client端作为Pull端，如果有多个Client端同时连接到Server端，则Server端会在内部做一个负载均衡，采用平均分配的算法，将所有消息均衡发布到Client端上。与发布订阅模型相比，推拉模型在没有消费者的情况下，发布的消息不会被消耗掉；在消费者能力不够的情况下，能够提供多消费者并行消费解决方案。该模型主要用于多任务并行。

3：zeromq的优势

• TCP：ZeroMQ基于消息，消息模式，而非字节流。
• XMPP：ZeroMQ更简单、快速、更底层。Jabber可建在ZeroMQ之上。
• AMQP：完成相同的工作，ZeroMQ要快100倍，而且不需要代理（规范更简洁——少278页）
• IPC：ZeroMQ可以跨多个主机盒，而非单台机器。
• CORBA：ZeroMQ不会将复杂到恐怖的消息格式强加于你。
• RPC：ZeroMQ完全是异步的，你可以随时增加/删除参与者。
• RFC 1149：ZeroMQ比它快多了！
• 29west LBM：ZeroMQ是自由软件！
• IBM低延迟：ZeroMQ是自由软件！
• Tibco：仍然是自由软件！

4:实现代码

对NetMQ进行封装，使用

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MessageQueueUseNetMQ
{
    public interface IMyPublisher:IDisposable
    {
        void Publish(string topicName, string data);
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MessageQueueUseNetMQ
{
    public interface IMySubscriber:IDisposable
    {
        event Action Notify;

        void RegisterSubscriber(List topics);

        void RegisterSubscriberAll();

        void RemoveSubscriberAll();
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using NetMQ;
using NetMQ.Sockets;

namespace MessageQueueUseNetMQ.Implement
{
    public class MyPublisher:IMyPublisher
    {
        private object _lockObj=new object();
        private PublisherSocket _publisher = null;

        public MyPublisher(string endpoint)
        {
            _publisher=new PublisherSocket();
            _publisher.Options.SendHighWatermark = 1000;
            _publisher.Bind(endpoint);
        }

        public void Dispose()
        {
            lock (_lockObj)
            {
                _publisher.Close();
                _publisher.Dispose();
            }
        }

        public void Publish(string topicName, string data)
        {
            lock (_lockObj)
            {
                _publisher.SendMoreFrame(topicName).SendFrame(data);
            }
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using NetMQ;
using NetMQ.Sockets;

namespace MessageQueueUseNetMQ.Implement
{
    public class MySubscriber : IMySubscriber
    {
        private SubscriberSocket _subSocket = null;
        private string _endpoint = null;
        public MySubscriber(string endpoint)
        {
            _subSocket = new SubscriberSocket();
            _endpoint = endpoint;
        }

        public void Dispose()
        {
            InnerStop();
        }

        public event Action Notify = delegate { };

        public void RegisterSubscriber(List topics)
        {
            InnerRegisterSubscriber(topics);
        }

        public void RegisterSubscriberAll()
        {
            InnerRegisterSubscriber();

        }

        public void RemoveSubscriberAll()
        {
            InnerStop();
        }

        private void InnerRegisterSubscriber(List topics=null)
        {
            InnerStop();
            _subSocket = new SubscriberSocket();
            _subSocket.Options.ReceiveHighWatermark = 1000;
            _subSocket.Connect(_endpoint);
            if (topics == null)
            {
                _subSocket.SubscribeToAnyTopic();
            }
            else
            {
                topics.ForEach(item=>_subSocket.Subscribe(item));
            }
            Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                while (true)
                {
                    string messageTopicReceived = _subSocket.ReceiveFrameString();
                    string messageReceived = _subSocket.ReceiveFrameString();
                    Notify(messageTopicReceived, messageReceived);
                }
            });
        }

        private void InnerStop()
        {
            _subSocket.Close();
        }


    }
}

测试代码

publisher

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using MessageQueueUseNetMQ;
using MessageQueueUseNetMQ.Implement;

namespace publisher
{
    /// 

    /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
    /// 
    public partial class MainWindow : Window
    {
        private IMyPublisher _myPublisher = null;
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            _myPublisher=new MyPublisher(IpAddressCommonStr.Publisher_IP_Address);
        }

        private void button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            string record = String.Format("{0}\t{1}", System.DateTime.Now, this.textBox.Text.Trim());
            _myPublisher.Publish("publisher",record);
            this.listBox.Items.Add(record);
        }
    }
}

subsriber

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using MessageQueueUseNetMQ;
using MessageQueueUseNetMQ.Implement;

namespace subscriber
{
    /// 

    /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
    /// 
    public partial class MainWindow : Window
    {
        private IMySubscriber _mySubscriber = null;
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            _mySubscriber=new MySubscriber(IpAddressCommonStr.Subscriber_IP_Address);
            _mySubscriber.RegisterSubscriberAll();
            _mySubscriber.Notify += OnmySubscriber_Notify;
            
        }

        private void OnmySubscriber_Notify(string arg1, string arg2)
        {
            this.listBox.Dispatcher.BeginInvoke((Action) (() => this.listBox.Items.Add(arg2)));
        }
    }
}

测试效果