ZeroMQ是轻量的消息中间件，与其它常见的消息服务，如ActiveMQ、 MQTT等显著不同 的是，

1. 它不需要安装服务器，通常只需要使用者安装libmq库并引入相应程序语言的封装库就可以使用。
2. 另一个显著区别是，ZeroMQ不明确要求通信双方的哪一方作为服务端，例如 在一个PUB/SUB通信组合中，SUB既可作为服务端也可作为客户端存在。
3. 在ZeroMQ的客户端可以先于服务端启动，这在其它消息服务中间件中是不允许的。
4. 用户可组合ZeroMQ的消息模式（即DEALER/ROUTER，PUB/SUB，REQ/REP等等）， 定制其它消息中间件难以实现的业务逻辑

本文简单介绍ZeroMQ的特性及一些常见使用模式。

关于ZeroMQ的数据包

ZeroMQ的使用定长数据包，即[data-len][data][data]...的形式传输数据。 用户通常需要在此基础上自定义序列化协议（如纯字符串、JSON、ProtoBuf等）。

ZeroMQ支持的底层传输协议类型

在创建socket时需要指定协议类型，支持的类型为：

• 单播：
  • inproc: 多用于应用内进程间的一对一通信；
  • ipc：可用于同一服务器上不同应用间通信
  • tcp：基于TCP的通信方式
• 多播：epgm, pgm

ZeroMQ 的消息类型组合

ZeroMQ的服务端通过bind绑定地址创建Socket，客户端通过connect地址建立连 接。服务端与客户端的消息类型必须匹配。下面介绍ZeroMQ支持的有效消息类型 配对组合。

再次提醒，在下面的组合中，服务端/客户端可以使用两种类型中的任何一种。

广播/订阅组合

一条消息同时被所有订阅者获取：

• PUB - SUB

请求应答组合

一个请求对应一个应答，注意可以有多个请求/应答者。一个请求会随机发送给一个接收者:

• REQ - REP

在请求-应答模式中，通常使用请求-收到应答-请求-收到应答-...这样循环的方式通信，某一方出现异常时，有可能造成阻塞。

可作中间件（broker）的组合

这些组合通常用来构件更为复杂的通信模式

• REQ - ROUTER
• DEALER - REP
• DEALER - ROUTER
• DEALER - DEALER
• ROUTER - ROUTER

DEALER，ROUTER会在收到的消息中加入连接ID，用于识别连接。

DEALER-ROUTER 可用于异步请求-应答场景，替代REQ - REP组合，避免出现阻塞。

XPUB/XSUB：原始消息转发

用于代理转发消息：

• XPUB - XSUB

推送模式

与PUB/SUB类似都只支持单向消息，不同的是一条消息PUSH/PULL只对应一个接收者：

• PUSH - PULL

一对一通信组合

PAIR主要用于同一应用内线程间数据交换：

• PAIR - PAIR

使用 multicast 自定义协议

由于 ZeroMQ仅使用定长数据包，自身并不带复杂的通信协议。除了可使用自定义二进制协议外，我们还可以 利用ZeroMQ提供的multicast定义协议。

Multicast的使用很简单，在发送数据包时使用SNDMORE的flag参数即表示当前 数据包为multicast包之一，

socket.send(&msg, SNDMORE)

将flag参数设为0表示multicast包结束：

socket.send(&msg, 0)

Multicast的包会分为多个ZeroMQ数据包传输，但ZeroMQ保证

• 发送端在发送最后一个multicast包时才会真正发送数据包
• 原子性：接收端要么收到所有multicast包，要么完全收不到

可见multicast适合自定义协议，不适合文件分割传输。

ZeroMQ的一些使用场景

作为代理（Broker）使用

使用proxy(frontend, backend)函数将两个ZeroMQ的Socket组合为消息代理，可实现与其它常见的消息服务器相同的功能。

下面介绍几种可能的代理组合。

多对多广播：XPUB/XSUB

XPUB/XSUB转发收到的原始消息包，通常用作代理层。

虽然不使用XPUB/XSUB节点也可以实现多对多广播，但这要求客户端预先知道服 务端的地址，这样的实现就缺少灵活性（例如服务端在内网或服务端地址为动态 变化的情况下，客户端就不好处理）。

多对多请求应答：ROUTER/DEALER

在存在多个任务分发者及多个任务处理者时，可使用此模式：

ZeroMQ的线程安全性

• ZeroMQ的context对象，即zmq.Context()具有线程安全性，可在多个线程中使用。
• 但使用context创建的socket不具线程安全性，不能在多线程中使用。

在多线程场景中，正确的做法是在主线程中创建context对象，并传递给子线程 中生成socket实例，并确保一个socket仅在这个线程中使用。

使用ZeroMQ传输文件

可使用 DEALER-ROUTER 模式分片发送文件。可参考imagezmq： 一个使用ZeroMQ实现的视频传输Python库。

问题

ZeroMQ似乎没有简单的权限管理方法，也没有好用的通信加密机制。

参考

• ZeroMQ文档
• ZeroMQ: Messaging for Many Applications