zeromq - 使用ZMQ进行双向线程间通信

Question

我是ZeroMQ的新手。我花了最后几个月阅读文档并尝试使用该库。我目前正在开发一个多线程c ++应用程序，并希望使用ZeroMQ而不是互斥锁来在我的主线程与其子线程之一之间交换数据。

子线程正在处理与外部应用程序的通信。因此，我将需要在主线程及其子线程之间排队。一种用于传出消息，另一种用于传入消息。

我应该使用哪个zmq套接字来实现此目的。

提前致谢

Answer 1

通过从使用共享内存和互斥锁过渡到使用ZeroMQ，您正在进入Actor模型编程领域。

我认为这是一件相当不错的事情。但是，有些事情要注意。


不再需要互斥锁的唯一原因是因为您正在复制数据，而不是共享数据。 “成本”是，与锁定指向共享数据的互斥锁相比，复制大量数据要花费更长的时间。因此，与使用共享内存/互斥锁的等效程序相比，您可以得到一个外观漂亮的Actor模型程序，该程序像狗一样运行。
需要注意的是，在具有多个CPU的复杂架构（例如Intel Xeon）上，访问共享内存的时间可能会很长，就像复制它一样。这是因为这（取决于您的幸运程度）可能意味着通过QPI总线进行交易。 Actor模型编程非常适合NUMA硬件体系结构。现代的Intel和AMD体系结构在某种程度上/从根本上来说是NUMA，但是它们在QPI / Hypertransport上运行的协议“伪造”了SMP环境。
我会尽可能避免使用ZMQ_PAIR套接字。它们无法跨网络连接工作。这意味着如果由于某种原因您的应用程序需要在多台计算机上扩展，则必须重新编写代码。但是，如果从一开始就使用不同的套接字类型，则应用程序的扩展仅是重新部署代码而不更改代码的问题。 FY nanomsg对没有此限制。
暂时不要假设Actor模型编程将解决您的所有问题。它带来了一整套问题。您仍然可以死锁，活动锁，自旋锁等。Actor模型程序的问题在于，这些问题可能会在您的代码中潜伏数年，并且永远不会发生，直到有一天网络变得更加繁忙并且-bam-您的程序停止运行...
但是，Actor模型编程得到了发展，称为“通信顺序过程”。这不能解决这些问题，但是如果您用这些问题编写程序，则可以保证它们每次都发生。因此，您可以在五年后的开发和测试过程中发现问题。也有一个计算过程，即您可以在写一行代码之前代数证明您的设计没有问题。 ZeroMQ不是CSP。有趣的是CSP正在卷土重来-Rust和Go语言都使用CSP。但是，它们不能跨网络连接执行CSP-所有这些都在处理中。 Erlang也执行CSP，而AFAIK则通过网络连接进行。
假设您已经阅读了有关CSP的所有知识，并且仍将使用ZeroMQ，请仔细考虑您打算通过ZeroMQ套接字发送的内容。如果所有内容都在同一台计算机上的一个程序中，则可以发送例如整数数组的副本。在接收端它们仍然可以解释为整数。但是，如果您希望通过ZMQ套接字将数据发送到另一台计算机，则值得考虑使用某种序列化技术。 ZeroMQ传递消息。为什么不将那些消息作为来自对象序列化器的字节流？然后，您可以保证在反序列化之后，接收到的消息将在接收端表示适当的含义，而不必解决字节序等问题。
对我而言，最喜欢的序列化程序包括Google协议缓冲区。它与语言/操作系统无关，为异构系统提供了很多选择。 ASN.1是另一个非常好的选择，可以用于大多数重要语言，并且具有丰富的线格式集（包括XML，以及现在/很快的JSON，它提供了一些有趣的互操作选项），并确实有约束条件（Google PBufs没做过），但是如果有人想要真正好的工具，那确实会花费很多钱。 XML几乎可以理解，但却是is肿的。基本上，值得选择一个不会使您束缚使用C＃或Python的工具。


祝好运！