针对高并发，可扩展的互联网架构，搭建消息队列

想开发高并发可扩展的互联网架构，消息队列是不可缺少的，目前主流的消息队列，有windows自带的MSMQ，还有跨平台的强大的ZeroMQ,这里我们就选用ZeroMQ.

ZeroMQ介绍：（也拼写作 ?MQ、 0MQ 或 ZMQ） 是个非常轻量级的开源消息队列软件。它没有独立的服务器，消息直接从一个应用程序被发送到另一个应用程序。ZeroMQ的学习和应用也非常简单，它只有一个 C++ 编写成的单个库文件libzmq.dll， 可以链接到任何应用程序中。如果要在.NET 环境中使用，我们需要用到一个C#编写的名为 clrzmq.dll 包装库。ZeroMQ可以在 Windows、 OS X 和 Linux 等多种操作系统上运行， C、 C++、C#、 Java、 Python 等语言都可以编写ZeroMQ 应用程序这使得不同平台上的不同应用程序之间可以相互通讯。

一、环境搭建：

codeproject专题，下载对应的Download binaries - 377.6 KB，解压缩到你的指定路径。

这里我们就不详细介绍，主要说一下C#封装好的版本，NetMQ，是基于ZeroMQ进行封装的。就不需要下载了，直接nuget上获取：

PM> Install-Package NetMQ

为什么不直接用ZeroMQ，而使用NetMQ，运行非托管代码的托管应用程序内可能会出现许多想不到的问题，像内存泄漏和奇怪的没有访问错误。而NetMQ使用原生的C#语言，它更容易调试原生C#代码，你可以下载代码，调试你的系统。你可以在github上贡献。

待安装好后，系统会自动添加NetMQ的引用。

可以看到，NetMQ是基于zmq进行开发的，其实就是ZeroMQ了，并且已经为我们封装了各种功能的MQ对象，比如REP/REQ ,PUB/SUB(主题式订阅),XPUB/XSUB（非主题订阅），Push/Pull，甚至还有路由模式等，从字面意义上，应该能看出个大概，后面我们一个一个进行测试使用。

先看个简单的demo，初步了解一下：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        using (NetMQContext context = NetMQContext.Create())
        {
            Task serverTask = Task.Factory.StartNew(() =>Server(context));
            Task clientTask = Task.Factory.StartNew(() => Client(context));
            Task.WaitAll(serverTask, clientTask);
        }
    }
    static void Server(NetMQContext context)
    {
        using (NetMQSocket serverSocket = context.CreateResponseSocket())
        {
            serverSocket.Bind("tcp://*:5555");
            while (true)
            {
                string message = serverSocket.ReceiveString();
                Console.WriteLine("Receive message {0}", message);
                serverSocket.Send("World");
                 
                if (message == "exit")
                {
                    break;
                }
            }
        }
         
    }
    static void Client(NetMQContext context)
    {
        using (NetMQSocket clientSocket = context.CreateRequestSocket())
        {
            clientSocket.Connect("tcp://127.0.0.1:5555");
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Please enter your message:");
                string message = Console.ReadLine();
                clientSocket.Send(message);
                string answer = clientSocket.ReceiveString();
                Console.WriteLine("Answer from server: {0}", answer);
                if (message == "exit")
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

代码比较简洁的介绍了REP/REQ模式下NetMQ的使用，而且我们可以看到，这个Mq对象是可以在不同的线程间切换使用的，也许你会测试中文，那就先序列化再反序列化吧，因为可能会出现乱码哟。

这里，我先简单根据NetMQ,封装一个Server端和一个Client端，方便后面使用，当然也可以不封装，直接使用：

Server：

/// 

/// Mq服务端
/// 
public class OctMQServer : IDisposable
{
    public event EventHandler> OnReceive;
     
    protected virtual void OnOnReceive(DataEventArgs e)
    {
        EventHandler> handler = OnReceive;
        if (handler != null) handler(this, e);
    }
    private int _port;
    private NetMQSocket _serverSocket;
    private ServerType _type;
    private NetMQContext _context;
    public void Init(int port, ServerType type)
    {
        _type = type;
        _port = port;
        _context = NetMQContext.Create();
        CreateServer();
    }
    void CreateServer()
    {
        switch (_type)
        {
            case ServerType.Response:
            _serverSocket = _context.CreateResponseSocket();
            break;
            case ServerType.Pub:
            _serverSocket = _context.CreatePushSocket();
            break;
            case ServerType.Router:
            _serverSocket = _context.CreateRouterSocket();
            break;
            case ServerType.Stream:
            _serverSocket = _context.CreateStreamSocket();
            break;
            case ServerType.Push:
            _serverSocket = _context.CreatePushSocket();
            break;
            case ServerType.XPub:
            _serverSocket = _context.CreateXPublisherSocket();
            break;
            default:
            _serverSocket = _context.CreateResponseSocket();
            break;
        }
        _serverSocket.Bind("tcp://*:" + _port);
        Task.Factory.StartNew(() =>
        AsyncRead(_serverSocket), TaskCreationOptions.LongRunning);
    }
    private void AsyncRead(NetMQSocket serverSocket)
    {
        while (true)
        {
            var msg = serverSocket.ReceiveMessage();
            OnOnReceive(new DataEventArgs(serverSocket, msg));
        }
    }
    public NetMQSocket Server
    {
        get {
            return _serverSocket;
        }
    }
    public void Dispose()
    {
        _serverSocket.Dispose();
        _context.Dispose();
    }
    public void Send(NetMQMessage msg)
    {
        _serverSocket.SendMessage(msg);
    }
    public NetMQMessage CreateMessage()
    {
        return new NetMQMessage();
    }
} 

这样，使用者就可以根据枚举进行服务端的创建， 不用纠结到底用哪一种服务端，并且封装了一些消息的异步事件，方便在开发中使用，可以使用多播委托，针对不同的消息进行不同的处理，我这里使用的while循环，当然，在netmq内部提供了循环器和心跳等，都可以在实际的开发中进行扩展和使用：Poller和NetMQTimer。

Client：

/// 

/// MQ客户端
/// 
public class OctMQClient:IDisposable
{
    public event EventHandler> OnReceive;
     
    protected virtual void OnOnReceive(DataEventArgs e)
    {
        EventHandler> handler = OnReceive;
        if (handler != null) handler(this, e);
    }
    private int _port;
    private NetMQSocket _clientSocket;
    private ClientType _type;
    private NetMQContext _context;
    private string _ip;
    private Task task;
    public void Init(string ip, int port, ClientType type)
    {
        _type = type;
        _ip = ip;
        _port = port;
        _context = NetMQContext.Create();
        CreateClient();
    }
    void CreateClient()
    {
        switch (_type)
        {
            case ClientType.Request:
            _clientSocket = _context.CreateRequestSocket();
            break;
            case ClientType.Sub:
            _clientSocket = _context.CreateSubscriberSocket();
            break;
            case ClientType.Dealer:
            _clientSocket = _context.CreateDealerSocket();
            break;
            case ClientType.Stream:
            _clientSocket = _context.CreateStreamSocket();
            break;
            case ClientType.Pull:
            _clientSocket = _context.CreatePullSocket();
            break;
            case ClientType.XSub:
            _clientSocket = _context.CreateXSubscriberSocket();
            break;
            default:
            _clientSocket = _context.CreateRequestSocket();
            break;
        }
        _clientSocket.Connect("tcp://" + _ip + ":" + _port);
    }
    public void StartAsyncReceive()
    {
        task = Task.Factory.StartNew(() =>
        AsyncRead(_clientSocket), TaskCreationOptions.LongRunning);
    }
    private void AsyncRead(NetMQSocket cSocket)
    {
        while (true)
        {
            var msg = cSocket.ReceiveMessage();
            OnOnReceive(new DataEventArgs(cSocket, msg));
        }
    }
    public NetMQSocket Client
    {
        get {
            return _clientSocket;
        }
    }
    public T GetClient() where T : NetMQSocket
    {
        return (T)_clientSocket;
    }
    public void Send(NetMQMessage msg)
    {
        _clientSocket.SendMessage(msg);
    }
    public NetMQMessage CreateMessage()
    {
        return new NetMQMessage();
    }
    public NetMQMessage ReceiveMessage()
    {
        return _clientSocket.ReceiveMessage();
    }
    public void Dispose()
    {
        _clientSocket.Dispose();
        _context.Dispose();
        if (task != null)
        {
            task.Dispose();
        }
    }
}

客户端提供了，同步接受消息和异步接收消息两种方式，当启动异步时，就开始循环的读取消息了，当读到消息时抛出事件，并且针对任务等做了资源的释放。并提供创建消息和返回MQ对象等公共方法，可以在开发过程中快速的入手和使用。

先简单说一下response和request模式，就是响应模式，当mq客户端向mq的服务端发送消息时，需要得到及时的响应，并返回给使用者或者是用户，这就需要及时响应的服务端程序，一般的MQ都会有这种功能，也是使用最广泛的，我们就先写一个这种类型的demo，基于我们前面提供的客户端和服务端。

Server Console

这里我提供了2种也是最常用的2种服务端方式，并且提供了不同的处理方式。

class Program
{
    private static OctMQServer _server;
    static ServerType _type;
    static void Main(string[] args)
    {
        AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += CurrentDomain_UnhandledException;
        CreateCmd();
         
         
    }
    /// 

    /// 创建mq对象
    /// 
    static void Create()
    {
        _server = new OctMQServer();
        _server.OnReceive += server_OnReceive;
        _server.Init(5555, _type);
    }
    /// 

    /// 选择类型
    /// 
    private static void CreateCmd()
    {
        Csl.Wl(ConsoleColor.Red, "请选择您要创建的MQ服务端类型");
        Csl.Wl(ConsoleColor.Yellow, "1.PUB 2.REP");
        var key = System.Console.ReadLine();
        switch (key)
        {
            case "1":
            {
                _type = ServerType.Pub;
                Create();
                Cmd();
            }
            break;
            case "2":
            _type = ServerType.Response;
            Create();
            Cmd();
            break;
            default:
            {
                CreateCmd();
            }
            break;
        }
    }
    static void CurrentDomain_UnhandledException(object sender, UnhandledExceptionEventArgs e)
    {
        Csl.WlEx((Exception)e.ExceptionObject);
    }
    /// 

    /// 接收消息
    /// 
    private static void Cmd()
    {
        if (_type == ServerType.Pub)
        {
            Csl.Wl(ConsoleColor.Red, "请输入您要发个订阅者的信息主题与信息用空格分开");
        } else
        {
            Csl.Wl(ConsoleColor.Red, "等待消息");
        }
        var cmd = System.Console.ReadLine();
        switch (cmd)
        {
            case "exit":
            Csl.Wl("正在关闭应用程序。。。等待最后一个心跳执行完成。。。");
            _server.Dispose();
            break;
            default:
            {
                var str = cmd.Split(' ');
                var msg = _server.CreateMessage();
                msg.Append(str[0]，Encoding.UTF8);
                msg.Append(str[1]，Encoding.UTF8);
                _server.Send(msg);
                Cmd();
                break;
            }
            return;
        }
    }
    static void server_OnReceive(object sender, DataEventArgs e)
    {
        var msg = e.Arg2;
        var server = e.Arg1;
        Csl.Wl(msg.Pop().ConvertToString(Encoding.UTF8));
        server.Send("你好,您的请求已处理，并返回消息及处理结果"，Encoding.UTF8);
    }
}

Client Form

客户端，我使用winform来处理，并且配合控制台使用，这个用法有些巧妙，不会的同学可以私密我，嘿嘿，先上截图，也是可以同时处理两种方式，给个demo，方便大家在实际项目中使用：

响应式：

订阅者式：

不会做gif ,我就逐步说吧，从订阅者模式中我们可以看到，我的打开顺序1→2→3,先打开1，订阅了t的主题，发了2个消息，内容1和内容2，第一个程序均收到，这时我启动另外一个程序，同样订阅t这个主题，发现消息是通过轮询的方式分别向两个订阅者发送，这样，我们在处理一些比较耗时的业务逻辑，并且不会因为并发出现问题时，就可以使用多个订阅者，分别处理业务从而大大的提高我们的系统性能。

然后打开第三个，订阅y这个主题，这时发送y的主题消息，前2个订阅者就无法收到了，这样我们还可以区分业务，进行多进程的处理，更高的提高可用性和可扩展性，并结合高性能的缓存解决方案处理高并发的业务逻辑。

贴出客户端代码：

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        Csl.Init();
    }
     
     /// 

    /// mq客户端
    /// 
    private OctMQClient _client;
    /// 

    /// 订阅者模式连接
    /// 
    /// 
    /// 
    private void btnConn_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        _client = new OctMQClient();
        _client.OnReceive += _client_OnReceive;
        _client.Init(txtip.Text,int.Parse(txtport.Text),
        ClientType.Sub);
        var sub = (SubscriberSocket) _client.Client;
        sub.Subscribe(txtTop.Text);
        _client.StartAsyncReceive();
    }
    /// 

    /// 订阅者模式受到消息
    /// 
    /// 
    /// 
    void _client_OnReceive(object sender, Core.Args.DataEventArgs e)
    {
        var msg = e.Arg2;
        Csl.Wl("主题："+msg.Pop().ConvertToString
        (Encoding.UTF8));
        Csl.Wl("内容：" + msg.Pop().ConvertToString
        (Encoding.UTF8));
    }
    /// 

    /// 发送响应消息
    /// 
    /// 
    /// 
    private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        using (_client = new OctMQClient())
        {
            _client.Init(txtip.Text, int.Parse(txtport.Text), ClientType.Request);
            var content = txtContent.Text;
            var msg = _client.CreateMessage();
            msg.Append(content, Encoding.UTF8);
            _client.Send(msg);
            var rmsg = _client.ReceiveMessage();
            var reqStr = rmsg.Pop().ConvertToString(Encoding.UTF8);
            Csl.Wl(reqStr);
        }
    }
    /// 

    /// 释放资源
    /// 
    /// 
    protected override void OnClosed(EventArgs e)
    {
        base.OnClosed(e);
        if (_client != null)
        {
            _client.Dispose();
             
        }
    }
}

Java_苏先生：专注于Java开发技术的研究与知识分享！
————END————

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