发布-订阅(ZeroMQ) C++实现

2024-06-01 05:12
文章标签 c++ 实现 发布 订阅 zeromq

本文主要是介绍发布-订阅(ZeroMQ) C++实现，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1、目的

自从发了《发布-订阅（Publish-Subscribe）C++实现》博文，收到不少反馈：主要的问题就是无法跨主机使用。

本次实现主要解决：

  • 简化ZeroMQ的开发过程；
  • 尽可能简化发布订阅的API调用；
  • 订阅者消息处理采用守护线程模式；
  • 支撑跨主机的发布订阅(By ZeroMQ)

下载地址：【免费】PublishSubscribe-ZMQ发布订阅C++实现资源-CSDN文库

2、ZeroMQ库选择

一般，在可以选择的情况下，我比较偏爱C接口的库，主要原因：一致性好，至少比C++接口的库兼容性强。

鉴于这个理由，我就选择了libzmq，库版本4.3.5。

推荐优先使用MD模式的库：libzmq-v142-mt-4_3_5.lib。

3、实现思路

 TOPIC是满足：
        1）可compare的，组合数据类型至少重载 == 操作；
        2）可直接网络传输的，常见的比如整型、结构体。
主题对应的数据一般多见结构体,也可以是字符串、二进制等任何适用于网络传输的数据类型。

4、主要代码

#ifndef __PUBLISHER_HPP__
#define __PUBLISHER_HPP__
#include "TOPIC_DEFS.h"
#include "zmq.h"
#include <string>template<typename _TOPIC_>
class Publisher
{
public://addr ："tcp://*:port"Publisher(const char * addr){// 初始化 ZeroMQ 上下文mContext = zmq_ctx_new();// 创建 PUB 套接字mPublisher = zmq_socket(mContext, ZMQ_PUB);int linger = 0;zmq_setsockopt(mPublisher, ZMQ_LINGER, &linger, sizeof(int64_t));// 绑定地址zmq_bind(mPublisher, addr);}virtual ~Publisher(){// 关闭套接字和 ZeroMQ 上下文if (mPublisher) zmq_close(mPublisher);if(mContext) zmq_ctx_destroy(mContext);}void Publish(_TOPIC_ topic, void* msg, int msg_size){zmq_send(mPublisher, &topic, sizeof(_TOPIC_), ZMQ_SNDMORE);zmq_send(mPublisher, msg, msg_size, 0);}private:void* mContext;		// ZeroMQ 上下文void* mPublisher;	// PUB 套接字
};#endif // !__PUBLISHER_HPP__
#ifndef __SUBCORE_HPP__
#define __SUBCORE_HPP__#include "zmq.h"
#include <thread>
#include <mutex>
#include <map>
#include <list>
#define _MAX_SUBSCRIBE_ 1024template<typename _TOPIC_>
class Subcore
{
public:Subcore(){// 初始化 ZeroMQ 上下文mContext = zmq_ctx_new();mSubscribeSize = 0;memset(mSubscribe, 0, sizeof(zmq_pollitem_t) * _MAX_SUBSCRIBE_);mStop = false;mSubTopic.clear();mSubPollitem.clear();mRecvThreadPtr.reset(new std::thread(&Subcore::EventProcess, this));}virtual ~Subcore(){// 关闭监听事件for (int i = 0; i < mSubscribeSize; ++i){if (mSubscribe[i].socket != nullptr) mSubscribe[i].events = 0;}// 等待事件处理线程退出mStop = true;if (mRecvThreadPtr->joinable()) {mRecvThreadPtr->join();}// 关闭套接字for (int i = 0; i < mSubscribeSize; ++i){if (mSubscribe[i].socket != nullptr) {zmq_close(mSubscribe[i].socket);mSubscribe[i].socket = nullptr;}}mSubscribeSize = 0;// 销毁 ZeroMQ 上下文if (mContext) {zmq_ctx_destroy(mContext);mContext = nullptr;}}//addr ："tcp://ip:port"bool Subscribe(_TOPIC_ topic, const char* addr){auto it = mSubTopic.find(addr);if (it != mSubTopic.end()){for (auto itt = it->second.begin(); itt != it->second.end(); ++itt){if (*itt == topic){return false;}}// 订阅主题auto sock = mSubPollitem.find(addr);if (sock != mSubPollitem.end()){zmq_setsockopt(sock->second.socket, ZMQ_SUBSCRIBE, &topic, sizeof(_TOPIC_));mSubscribeMutex.lock();mSubTopic[addr].push_back(topic);mSubscribeMutex.unlock();return true;}}// 创建 SUB 套接字void* subscriber_temp = zmq_socket(mContext, ZMQ_SUB);if(!subscriber_temp) return false;//连接套接字if(zmq_connect(subscriber_temp, addr)==-1) return false;// 订阅主题zmq_setsockopt(subscriber_temp, ZMQ_SUBSCRIBE, &topic, sizeof(_TOPIC_));int linger = 0;zmq_setsockopt(subscriber_temp, ZMQ_LINGER, &linger, sizeof(int64_t));//准备IO复用zmq_pollitem_t tmp{ subscriber_temp, 0, ZMQ_POLLIN, 0 };mSubscribeMutex.lock();mSubscribe[mSubscribeSize] = tmp;mSubscribeSize++;//更新记录mSubTopic[addr].push_back(topic);mSubPollitem[addr] = tmp;mSubscribeMutex.unlock();return true;}void UnSubscribe(_TOPIC_ topic){	for (auto it = mSubTopic.begin(); it != mSubTopic.end(); it++){for (auto itt = it->second.begin(); itt != it->second.end(); ++itt){if (*itt == topic){auto sock = mSubPollitem.find(it->first);if (sock != mSubPollitem.end()){zmq_setsockopt(sock->second.socket, ZMQ_UNSUBSCRIBE, &topic, sizeof(_TOPIC_));}	}}			}}virtual void EnventHandler(_TOPIC_, void*, int) = 0;private:void EventProcess(){while (!mStop){if (mSubscribeSize > 0){int size = zmq_poll(mSubscribe, mSubscribeSize, 10);if (size == -1)continue;if (size > 0){for (size_t i = 0; i < _MAX_SUBSCRIBE_; i++){if (mSubscribe[i].revents & ZMQ_POLLIN){zmq_msg_t msg;zmq_msg_init(&msg);zmq_msg_recv(&msg, mSubscribe[i].socket, 0);// 第一部分消息（主题，整数类型）_TOPIC_ topic;memcpy(&topic, zmq_msg_data(&msg), sizeof(_TOPIC_));// 第二部分消息（数据）int more;size_t more_size = sizeof(more);zmq_getsockopt(mSubscribe[i].socket, ZMQ_RCVMORE, &more, &more_size);if (more){zmq_msg_init(&msg);zmq_msg_recv(&msg, mSubscribe[i].socket, 0);size_t datasize = zmq_msg_size(&msg);char* data = static_cast<char*>(zmq_msg_data(&msg));EnventHandler(topic, data, datasize);}zmq_msg_close(&msg);}}}}}}private:void* mContext;		// ZeroMQ 上下文int mSubscribeSize;zmq_pollitem_t mSubscribe[_MAX_SUBSCRIBE_];	// IO多路复用std::map<std::string, std::list<_TOPIC_>> mSubTopic;	// 记录订阅的主题  key is addrstd::map<std::string, zmq_pollitem_t> mSubPollitem;	// 记录订阅的远程主机  key is addrstd::mutex mSubscribeMutex;				// 订阅或者取消订阅时保护写数据std::unique_ptr<std::thread> mRecvThreadPtr;bool mStop;
};#endif // !__SUBCORE_HPP__

测试代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Publisher.hpp"
#include "Subscriber.hpp"#define ADDRESS_S5555 "tcp://*:5555"               //发布者地址1
#define ADDRESS_S5557 "tcp://*:5557"              //发布者地址2
#define ADDRESS_C5555 "tcp://localhost:5555"       
#define ADDRESS_C5557 "tcp://localhost:5557"void TESTTHREAD()
{Hello tpc1{ "sma",20 };Publisher<TOPIC_TYPE> pub1(ADDRESS_S5557);while (true){zmq_sleep(1);pub1.Publish(TOPIC_WORLD, &tpc1, sizeof tpc1);}
}int main()
{//测试一个Subscriber 订阅来自不同Publisher的主题------------------------------{Hello tpc{ "wxq",18 };Subscriber<TOPIC_TYPE> sub;Publisher<TOPIC_TYPE> pub(ADDRESS_S5555);new std::thread(TESTTHREAD);sub.Subscribe(TOPIC_HELLO, ADDRESS_C5555);//sub.Subscribe(TOPIC_WORLD, ADDRESS_C5555);sub.Subscribe(TOPIC_WORLD, ADDRESS_C5557);//sub.UnSubscribe(TOPIC_WORLD);while (1){zmq_sleep(1);pub.Publish(TOPIC_HELLO,&tpc,sizeof tpc);}}//测试一个Subscriber 订阅来自同一个Publisher的不同主题------------------------------  //{//	Hello tpc{ "wxq",18 };//	Hello tpc1{ "sma",20 };//	Publisher<TOPIC_TYPE> pub(ADDRESS_S5555);//	Publisher<TOPIC_TYPE> pub1(ADDRESS_S5555);//	Subscriber<TOPIC_TYPE> sub;//	sub.Subscribe(TOPIC_HELLO, ADDRESS_C5555);//	sub.Subscribe(TOPIC_WORLD, ADDRESS_C5555);//	while (1)//	{//		zmq_sleep(1);//		pub.Publish(TOPIC_HELLO, &tpc, sizeof tpc);//		pub.Publish(TOPIC_WORLD, &tpc1, sizeof tpc1);//	}//}return 0;
}

这篇关于发布-订阅(ZeroMQ) C++实现的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1020072。

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