高性能的通信庫-zeroMQ的幾個高性能特徵

這兩天研究了一下zeroMQ，號稱史上最好的通信庫，比rabbitMQ快不少，基於c語言開發的，實時流處理sorm的task之間的通訊就是用的zeroMQ。

zeroMQ在使用模式上支持多種，有req-reply，publish-subscribe，pipe。

 

下圖是zeroMQ的架構圖

簡單說明一下，

從上到下依次是網絡、zeroMQ、用戶的應用，至關於在應用層和網絡層加了一個消息通訊庫這麼一個層次

應用層經過API使用socket(此socket不一樣於傳統意義上的socket)和zeroMQ進行交互

zeroMQ有多個工做者線程，每一個工做者線程能夠建立多個socket鏈接對象（由listener監聽），也能夠做爲socket客戶端鏈接遠程的對象。

socket套接字對象包括engine、session對象；engine負責鏈接的管理（和網絡進行交互，好比從網絡中讀取數據，消息排隊，接受新的鏈接等）；session對象主要負責和zeroMQ的socket進行交互，他們之間採用異步事件驅動的無鎖隊列pipe。

 

zeroMQ在設計上主要採用瞭如下幾個高性能的特徵：

一、無鎖的隊列模型

      對於跨線程間的交互（用戶端和session）之間的數據交換通道pipe，採用無鎖的隊列算法CAS；在pipe的兩端註冊有異步事件，在讀或者寫消息到pipe的時，會自動觸發讀寫事件。

二、批量處理的算法

     對於傳統的消息處理，每一個消息在發送和接收的時候，都須要系統的調用，這樣對於大量的消息，系統的開銷比較大，zeroMQ對於批量的消息，進行了適應性的優化，能夠批量的接收和發送消息。

三、多核下的線程綁定，無須CPU切換

    區別於傳統的多線程併發模式，信號量或者臨界區， zeroMQ充分利用多核的優點，每一個核綁定運行一個工做者線程，避免多線程之間的CPU切換開銷。