一、ZeroMQ概述 ZeroMQ（又名ØMQ，MQ，或zmq）像一個可嵌入的網(wǎng)絡(luò)庫，但其作用就像一個并發(fā)框架。 ZeroMQ類似于標(biāo)準(zhǔn)Berkeley套接字，其提供了各種傳輸工具，如進(jìn)程內(nèi)、進(jìn)程間、TCP和組播中進(jìn)行原子消息傳送的套接字 可以使用各種模式實(shí)現(xiàn)N對N的套接字連接，這些模式包括：發(fā)布-訂閱、任務(wù)分配、請求-應(yīng)答。 ZeroMQ的速度足夠快，因此可充當(dāng)集群產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。 ZeroMQ的異步I/O模型提供了可擴(kuò)展的多核應(yīng)用程序，用異步消息來處理任務(wù) ZeroMQ核心由C語言編寫，支持C、C++、java、python等多種編程語言的API，并可運(yùn)行在大多數(shù)操作系統(tǒng)上

總結(jié)以下：ØMQ (ZeroMQ) 是一個基于消息隊列的多線程網(wǎng)絡(luò)庫，它封裝了網(wǎng)絡(luò)通信、消息隊列、線程調(diào)度等功能，向上層提供簡潔的API，應(yīng)用程序通過加載庫文件，調(diào)用API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)高性能網(wǎng)絡(luò)通信。

看起來有些抽象，下面我們結(jié)合ZeroMQ 的 Python 封裝———— pyzmp,用實(shí)例看一下ZeroMQ的三種最基本的工作模式。

二、安裝

安裝方法

pip install pyzmq

查看是否安裝成功

>>> import zmq>>> print(zmq.__version__)22.0.3三、Request-Reply (請求響應(yīng)模式)3.1 Request-Reply模式概述： 消息雙向的，有來有往。 Client請求的消息，Server必須答復(fù)給Client。 Client在請求后，Server必須回響應(yīng)，注意：Server不返回響應(yīng)會報錯。 Server和Client都可以是1：N的模型。通常把1認(rèn)為是Server，N認(rèn)為是Client。 更底層的端點(diǎn)地址是對上層隱藏的，每個請求都隱含回應(yīng)地址，而應(yīng)用則不關(guān)心它。 ZMQ 可以很好的支持路由功能（實(shí)現(xiàn)路由功能的組件叫做 Device），把 1：N 擴(kuò)展為 N：M（只需要加入若干路由節(jié)點(diǎn)）。

3.2 Client端python實(shí)現(xiàn)

#client.pyimport zmqcontext = zmq.Context()# Socket to talk to serverprint('Connecting to hello world server…')socket = context.socket(zmq.REQ)socket.connect('tcp://localhost:5555')socket.send(b'Hello')# Get the reply.message = socket.recv()print(f'Received reply [ {message} ]')3.3 Server端python實(shí)現(xiàn)

#server.pyimport timeimport zmqcontext = zmq.Context()socket = context.socket(zmq.REP)socket.bind('tcp://*:5555')while True: # Wait for next request from client message = socket.recv() print('Received request: %s' % message) # Do some ’work’ time.sleep(1) # Send reply back to client socket.send(b'World') 啟動client.py 首先會打印Connecting to hello world server… 但不會受到任何消息。 然后啟動server.py ，客戶端收到來自客戶端的request: b’Hello’ 此時client端收到來自server端的 reply： [ b’World’ ]

python client.py Connecting to hello world server…Received reply [ b’World’ ]

python server.py Received request: b’Hello’

可以試一下，多運(yùn)行幾個client.py，看看情況是什么樣的。

四、Publish/Subscribe（訂閱-發(fā)布模式 ）4.1 Pub-Subs模式概述： 消息單向，有去無回 一個發(fā)布端，多個訂閱端；發(fā)布端只管產(chǎn)生數(shù)據(jù),發(fā)布端發(fā)布一條消息，可被多個訂閱端同時收到。 發(fā)布者不必關(guān)心訂閱者的加入和離開，消息會以 1:N 的方式擴(kuò)散到每個訂閱者。 廣播所有client，沒有隊列緩存，斷開連接數(shù)據(jù)將永遠(yuǎn)丟失。 如果Publish端開始發(fā)布信息時，Subscribe端尚未連接進(jìn)來，則這些信息會被直接丟棄。 PUB和SUB誰bind誰connect并無嚴(yán)格要求（雖本質(zhì)并無區(qū)別），但仍建議PUB使用bind，SUB使用connect 使用SUB設(shè)置一個訂閱時，必須使用zmq_setsockopt()對消息進(jìn)行過濾

這里直接引用官方文檔的例子：

發(fā)布者：類似于一個天氣更新服務(wù)器，向訂閱者發(fā)送天氣更新，內(nèi)容包括郵政編碼、溫度、濕度等信息

#Publisher.pyimport zmqfrom 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))

訂閱者：它監(jiān)聽發(fā)布者更新的數(shù)據(jù)流，過濾只接收與特定郵政編碼相關(guān)的天氣信息，默認(rèn)接收接收10條數(shù)據(jù)

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

五、Push/Pull（流水線模式）5.1 流水線模式概述： 主要用于多任務(wù)并行。 消息單向，有去無回。 Push的任何一個消息，始終只會有一個Pull端收到消息。 Push 端還是 Pull 端都可以做 server，bind 到某個地址等待對方訪問。 如果有多個PULL端同時連接到PUSH端，則PUSH端會在內(nèi)部做一個負(fù)載均衡，采用平均分配的算法，將所有消息均衡發(fā)布到PULL端上。 由三部分組成，Push進(jìn)行數(shù)據(jù)推送，work進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，Pull進(jìn)行數(shù)據(jù)競爭獲取處理。 存在一個數(shù)據(jù)緩存和處理負(fù)載，當(dāng)連接被斷開，數(shù)據(jù)不會丟失，重連后數(shù)據(jù)繼續(xù)發(fā)送到對端。

ventilator 使用的是 SOCKET_PUSH，將任務(wù)分發(fā)到 Worker 節(jié)點(diǎn)上。Worker 節(jié)點(diǎn)上，使用 SOCKET_PULL 從上游接受任務(wù)，并使用 SOCKET_PUSH 將結(jié)果匯集到 Sink。值得注意的是，任務(wù)的分發(fā)的時候也同樣有一個負(fù)載均衡的路由功能，worker 可以隨時自由加入，ventilator 可以均衡將任務(wù)分發(fā)出去。

Push/Pull模式還是蠻常用的，這里我們主要測試一下它的負(fù)載均衡。

5.2 Ventilator

# ventilator.pyimport zmqimport timecontext = zmq.Context()socket = context.socket(zmq.PUSH)socket.bind('tcp://*:5557')while True: socket.send(b'test') print('已發(fā)送') time.sleep(1)5.3 worker

# worker.pyimport zmqcontext = zmq.Context()recive = context.socket(zmq.PULL)recive.connect(’tcp://127.0.0.1:5557’)sender = context.socket(zmq.PUSH)sender.connect(’tcp://127.0.0.1:5558’)while True: data = recive.recv() print('work1 正在轉(zhuǎn)發(fā)...') sender.send(data)5.4 sink

# sink.pyimport zmqimport syscontext = zmq.Context()socket = context.socket(zmq.PULL)socket.bind('tcp://*:5558')while True: response = socket.recv() print('response: %s' % response)

打開4個Terminal，分別運(yùn)行

python sink.pypython worker.pypython worker.pypython ventilator.py

六、總結(jié)

消息模型可以根據(jù)需要組合使用，后續(xù)的代理模式和路由模式等都是在三種基本模式上面的擴(kuò)展或變異。

到此這篇關(guān)于Python網(wǎng)絡(luò)編程之ZeroMQ知識總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python ZeroMQ知識總結(jié)內(nèi)容請搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)！