ZMQ发布订阅模式二次封装

ZeroMQ

参考ZMQ从入门到掌握一
ZeroMQ是一种基于消息队列的多线程网络库，其对套接字类型、连接处理、帧、甚至路由的底层细节进行抽象，提供跨越多种传输协议的套接字。ZeroMQ 并不是一个对 socket 的封装，不能用它去实现已有的网络协议。它有自己的模式，不同于更底层的点对点通讯模式。它有比 tcp 协议更高一级的协议。（当然 ZeroMQ 不一定基于 TCP 协议，它也可以用于进程间和进程内通讯）它改变了通讯都基于一对一的连接这个假设。ZeroMQ 把通讯的需求看成四类。其中一类是一对一结对通讯，用来支持传统的 TCP socket 模型，但并不推荐使用。常用的通讯模式只有三类：

• 请求回应模型：由请求端发起请求，并且等待回应端回应请求。从请求端来看，一定是一对对收发配对的；反之，在回应端一定是发收对。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。
• 发布订阅：这个模型里，发布端是单向只发送数据的，且不关心是否把全部的信息都发送给订阅端。如果发布端开始发布信息的时候，订阅端尚未连接上来，这些信息直接丢弃。不过一旦订阅端连接上来，中间会保证没有信息丢失。同样，订阅端则只负责接收，而不能反馈。如果发布端和订阅端需要交互（比如要确认订阅者是否已经连接上），则使用额外的 socket 采用请求回应模型满足这个需求。
• 管道模式：单向的

发布者

• ZmqSendUtil.h

#ifndef ZMQSENDUTIL_H
#define ZMQSENDUTIL_H
 
#include 
#include 
class ZmqSendUtil{
private:
    void *context;
    void *publisher;
    std::string url;
 
public:
    ZmqSendUtil();                              //默认构造方法
    ZmqSendUtil(void *context, void *publisher, const std::string &url);    //初始化构造方法
    virtual ~ZmqSendUtil();                     //析构函数
    int sendMsg(const std::string& info);       //发送消息
};
 
#endif

• ZmqSendUtil.cpp

#include "ZmqSendUtil.h"
ZmqSendUtil::ZmqSendUtil() {}
ZmqSendUtil::ZmqSendUtil(void *context, void *publisher, const std::string &url) 
                        :context(context),publisher(publisher), url(url){
    //初始化上下文
    if (this->context == nullptr){
        this->context = zmq_ctx_new();
        assert(this->context != nullptr);
    }
 
    //获取socket对象
    if (this->publisher == nullptr){
        this->publisher = zmq_socket(this->context, ZMQ_PUB);
        assert(this->publisher != nullptr);
    }
 
    //socket绑定通信地址
    int result = zmq_bind(this->publisher, this->url.c_str());
    assert(result == 0);
}

ZmqSendUtil::~ZmqSendUtil() {
    zmq_close(this->publisher);
    zmq_ctx_destroy(this->context);
}

int ZmqSendUtil::sendMsg(const std::string& info) {
    int result=-1;
    if (this->context != nullptr && this->publisher != nullptr){
        result = zmq_send(this->publisher, info.c_str(), info.length(), 0);
    return result > 0;
    }
}

订阅者

• ZmqRecvUtil.h

#ifndef USV_ZMQRECVUTIL_H
#define USV_ZMQRECVUTIL_H
 
#include 
#include 
class ZmqRecvUtil{
private:
    void *context;
    void *subscriber;
    std::string url;
 
public:
    ZmqRecvUtil();              //默认构造方法
    ZmqRecvUtil(void *context, void *subscriber, const std::string &url);   //初始化构造方法
    virtual ~ZmqRecvUtil();     //析构函数
    std::string recvMsg();      //接收消息
};
 
#endif

• ZmqRecvUtil.cpp

#include "ZmqRecvUtil.h"
#define MAX_INFO_SIZE 1024
 
ZmqRecvUtil::ZmqRecvUtil() {}
 
ZmqRecvUtil::ZmqRecvUtil(void *context, void *subscriber, const std::string &url) 
                        :context(context),subscriber(subscriber),url(url){
    //初始化上下文context
    if (this->context == nullptr){
        this->context = zmq_ctx_new();  //如果上下文是空的，那么就初始化上下文
        assert(this->context != nullptr);
    }
    //获取socket对象
    if (this->subscriber == nullptr){   //模式为订阅发布模式 发布端单向发布数据也不管订阅端是否能接收...
        this->subscriber = zmq_socket(this->context, ZMQ_SUB); //如果订阅者是空的句柄那就创建一个不透明的套接字...
        assert(this->subscriber != nullptr);
    }
    //socket绑定通信地址  绑定特定的ip和端口号获取数据....
    int result = zmq_connect(this->subscriber, this->url.c_str());
    assert(result == 0);
    result = zmq_setsockopt(this->subscriber, ZMQ_SUBSCRIBE, "", 0);
    assert(result == 0);
}
 
ZmqRecvUtil::~ZmqRecvUtil() {
    zmq_close(this->subscriber);
    zmq_ctx_destroy(this->context);
}
 
std::string ZmqRecvUtil::recvMsg() {
    //读取消息
    char infoBuffer[MAX_INFO_SIZE] = {0};
    int ret = zmq_recv(this->subscriber, infoBuffer, MAX_INFO_SIZE , 0);
    assert(ret != -1);
    std::string tmp="";                     //返回值不能使用infoBuffer强化类型转换，要重新构建字符串
    for (int i = 0; i < ret; ++i) {
        tmp+=infoBuffer[i];
    }
    return tmp;
}

测试

• main.cpp

#include"ZmqSendUtil.h"
#include"ZmqRecvUtil.h"
#include 
#include 
using namespace std;

ZmqSendUtil* publisher = new ZmqSendUtil(nullptr,nullptr,"tcp://127.0.0.1:6666");
ZmqRecvUtil* subscriber = new ZmqRecvUtil(nullptr,nullptr,"tcp://127.0.0.1:6666");

// zmq的发送线程函数
void zmq_send_thread() {
    int cnt = 0;
    while(true){
        cnt++;
        string msg = "hello world " + to_string(cnt);
        publisher->sendMsg(msg);
        cout << "send msg: " << msg << endl;
        Sleep(1000); 
    }
}
// zmq的接收线程函数
void zmq_recv_thread() {
    while (true) {
        string msg = subscriber->recvMsg();
        cout << "recv msg: " << msg << endl;
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    cout<<"Hello world"<<endl;
    thread zmq_send(zmq_send_thread);
    thread zmq_recv(zmq_recv_thread);
    zmq_send.join();
    zmq_recv.join();
    return 0;
}

cmakelist.txt编写

# 版本和项目名称
cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
project(example1)
# 设定编译标准为C++11
# 设定头文件路径和动态库路径
set(CXX_STANDARD 11)
set(ZEROMQ_INCLUDE_DIRS ${CMAKE_SOURCE_DIR}/zeromq425/include)
set(ZEROMQ_LIBRARY_DIRS ${CMAKE_SOURCE_DIR}/zeromq425/bin/Debug/v140/dynamic)
set(ZEROMQ_LIB libzmq.lib)
include_directories(${ZEROMQ_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${ZEROMQ_LIBRARY_DIRS})
# 生成可执行文件并连接到库文件
aux_source_directory(. SRC_DIR)
add_executable(zmqtest ${SRC_DIR})
target_link_libraries(zmqtest libzmq.lib)

结果