ZeroMQ 架构

2016-06-20 Monday     network

之前介绍了 ZeroMQ 的基本使用方法,接下来介绍一下其架构。

设计架构

ZMQ 是通过 C++ 实现,相比来说 ZMQ 的实现非常复杂,这里的复杂并不是说代码量很大,实际上目前即使包括注释以及空白行在内,也就 3W+ 行;之所以复杂,是由于它现在支持包括 X86、ARM 在内的多平台,而且支持二十多种语言的 binding 。

全局变量

在 ZMQ 中是没有全局变量的,而是通过 zmq::ctx_t 保存了相关的上下文信息,之所以这么做,按照作者的意思,如果一个应用程序的库之间存在如下的依赖关系,也就是存在两个库 libx、liby 同时依赖 libzmq,那么就会导致全局变量被初始化两次,从而可能会导致不可预期的错误。

ZeroMQ Architecture Libraries Depdents

从 libzmq 看来,ctx_t 就相当于一个全局变量,老版本是通过 zmq_init() 进行初始化,而最新的版本则是通过 zmq_ctx_new() 初始化。

源码解析

context_t()                      # 构造函数,3.2之后保存在了cppzmq项目中
 |-zmq_ctx_new()                 # 基本是新建zmq::ctx_t,如果有OpenPGM还会作相应的初始化
 |-zmq_ctx_set()                 # 设置上下文的IO线程、最大sockets属性

socket_t()                       # 构造函数,3.2之后保存在了cppzmq项目中
 |-socket_t::init()              # 作初始化,实际主要调用如下的函数
   |-zmq_socket()
     |-ctx_t::create_socket()
       |-new reaper_t()          # 构造函数,只有一个
       |-reaper->start()         # 启动线程
       |
       |-new io_thread_t()       # 创建IO线程,默认是1,可以通过ctx_t::set()进行设置
       |-io_thread->start()      # 启动线程
       |
       |-socket_base_t::create() # 根据不同的类型创建不同的对象,如pair_t、pub_t

zmq_bind()
  |-socket_base_t::bind()
    |-process_commands()

socket_t::connect()
 |-zmq_connect()
   |-socket_base_t::connect()
     |-process_commands()        # 如果存在未处理的命令,则处理之
     |-parse_uri()               # 解析传入的参数
     |-check_protocol()          # 并校验是否支持


zmq_bind()
  |-socket_base_t::bind()
    |-process_commands()


zmq_recv()
  |-zmq_msg_init()
  |-s_recvmsg()
  |-memcpy()
  |-zmq_msg_close()

zmq_send()
  |-zmq_msg_init_size()
  |-zmq_msg_data()
  |-memcpy()
  |-s_sendmsg()

其它

关于 ZMQ 架构的设计可以参考 Internal Architecture of libzmq 以及 The Architecture of Open Souce Applications - ZeroMQ 这两篇文章。



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