ZeroMQ的订阅发布（publish-subscribe）模式

ZeroMQ的订阅发布模式是一种单向的数据发布，当客户端向服务端订阅消息之后，服务端便会将产生的消息源源不断的推送给订阅者，本文的示例代码来源于文献[1]示例代码的修改。

发布-订阅图示

发布者使用PUB套接字将消息发送到队列中，订阅者使用SUB套接字从队列中源源不断的接收消息。新的订阅者可以随时加入，但之前的消息是无法接收到的；已有的订阅者可以随时退出；订阅者还可以添加“过滤器”用来有选择性的接收消息。

使用方法简介
首先要创建一个上下文环境，然后使用它创建套接字：

void *context = zmq_ctx_new ();

对于服务端来说，使用”ZMQ_PUB”创建socket，并且绑定到一个周知的端口，然后便可以不断的广播消息了：

void *publisher = zmq_socket (context, ZMQ_PUB);
int rc = zmq_bind (publisher, "tcp://*:5556");

如果使用TCP连接并且订阅者是慢速的，那么消息将在发布方排队；可以使用高水位标记（High-Water Marks，HWM）来定义缓冲区的大小，在ZeroMQ v2.x版本中HWM默认是无限制的，而在v3.x中默认情况下它是1000。对于PUB套接字，当到达HWM时，将丢弃数据。设置HWM参数：

zmq_setsockopt(publisher, ZMQ_SNDHWM, &nMaxNum, sizeof(nMaxNum));

对于客户端来说，要使用”ZMQ_SUB”创建socket，并且链接(zmq_connect)到待订阅的服务端；此外，要想接收到服务推送的消息，还必须使用zmq_setsockopt和ZMQ_SUBSCRIBE来配置该订阅。zmq_setsockopt的ZMQ_SUBSCRIBE选项可以带有一个”过滤器“，用以选择性的接收来自服务端的消息。该”过滤器”为空，则接收全部的消息；”过滤器”还可以有多个，它们之间是”or”的关系，即接收满足任一条件的消息。当然也可以使用zmq_setsockopt配置选项ZMQ_UNSUBSCRIBE来取消订阅，示例如下：

void *context = zmq_ctx_new ();
void *subscriber = zmq_socket (context, ZMQ_SUB);
int rc = zmq_connect (subscriber, "tcp://localhost:5556");

char filter1[] = "10001 "; 
char filter2[] = "20002 ";
rc = zmq_setsockopt (subscriber, ZMQ_SUBSCRIBE,filter1, strlen (filter1)); //接收消息的前缀为filter1的消息
rc = zmq_setsockopt (subscriber, ZMQ_SUBSCRIBE,filter2, strlen (filter2)); //接收消息的前缀为filter2的消息

接收和发送消息：此处使用的方法是zmq_recv()和zmq_send(),相对于zmq_msg_send()和zmq_msg_recv()，它们会自己调用消息发送和接收的初始化方法等。

int zmq_recv (void *s, void *buf, size_t len, int flags);
int zmq_send (void *s, const void *buf, size_t len, int flags);

示例代码

//服务端：
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main ()
{
    void *context = zmq_ctx_new ();
    void *publisher = zmq_socket (context, ZMQ_PUB);
    int rc = zmq_bind (publisher, "tcp://*:5556");
    assert (rc == 0);

    //  Initialize random number generator
    srand(time(0));
    while (1) {
        int zipcode, temperature, relhumidity;
        zipcode     = rand() % 100000;
        temperature = rand() % 215 - 80;
        relhumidity = rand() % 50 + 10;

        ostringstream os;
        os << setw(5) << setfill('0')<< zipcode <<" "
           << temperature <<" "<< relhumidity << "\n";

        zmq_send(publisher, os.str().c_str(), strlen(os.str().c_str()), 0);
    }
    zmq_close (publisher);
    zmq_ctx_destroy (context);
    return 0;
}

//客户端：
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main (int argc, char *argv [])
{
    //  Socket to talk to server
    printf ("Collecting updates from weather server...\n");
    void *context = zmq_ctx_new ();
    void *subscriber = zmq_socket (context, ZMQ_SUB);
    int rc = zmq_connect (subscriber, "tcp://localhost:5556");
    assert (rc == 0);

    char filter1[] = "10001 ";
    char filter2[] = "20002 ";
    rc = zmq_setsockopt (subscriber, ZMQ_SUBSCRIBE,filter1, strlen (filter1));
    assert (rc == 0);
    rc = zmq_setsockopt (subscriber, ZMQ_SUBSCRIBE,filter2, strlen (filter2));
    assert (rc == 0);

    //  Process 100 updates
    int size;
    char buffer [256];
    for (int update_nbr = 0; update_nbr < 100; update_nbr++) {

        memset(buffer, 0, 256*sizeof(char));
        size = zmq_recv (subscriber, buffer, 255, 0);
        if (size == -1){
            cout<< "receiver error , skip this message"<continue;
        }
        buffer[size] = '\0';
        cout << buffer <return 0;
}

NOTE:
在文献[1]中指出：

• 在ZMQ_SUB套接字上执行相对于zmq_msg_send()和在ZMQ_PUB套接字上执行相对于和zmq_msg_recv()同样都是错误的；
• PUB-SUB具有”slow joiner”症状。”slow joiner”的症状是：即使先启动订阅者，稍等片刻再启动发布者，订阅者也可能错过发布者发送的第一条消息。建立TCP连接需要花费时间，具体取决于网络状况，以及主机到服务端的路由，所以即使多个订阅者同时启动，它们可能也不会收到同样的消息；
• 订阅者可以使用zmq_connect()同时连接到多个发布者。不同发布者推送的消息将交错到达；
• 如果一个发布者没有任何订阅者，那么它会简单地丢弃所有的消息；
• 从ZMQ v3.x开始，在使用连接的协议是tcp或者ipc时，过滤发生在发布方。使用epgm协议，过滤发生在订阅方。但在ZMQ v2.x版本中，所有过滤都发生在订阅方。

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[1].《ZeroMQ云时代极速消息通信库》.电子工业出版社,2015.