ZMQ——多线程通信（过程）

ZMQ与传统的TCP Socket最大的区别在于Socket连接不再是1:1的，而是1：N甚至N:N的，这意味ZMQ摒弃了每个后台请求处理线程都使用单独的一个Socket来返回用户请求的。同时，ZMQ又不允许多个线程共享Socket，所以ZMQ在使用一个Socket处理请求的过程中，会阻塞同一个端口的其他请求，显然这是无法满足需求的。ZMQ使用了信封的机制灵活的解决了这个问题。

正如上节介绍，ZMQ的Socket有4种类型：DEALER，REQ，REP，ROUTER。4种Socket之间的组合变化基本可以满足绝大多数消息通信的需求，当然也可以实现多线程处理用户请求。信封机制的核心是Router Socket，它可以为每一个来自REQ的请求打上一个标记来标识该REQ，在返回的时候直接返回给对应的REQ，利用Router我们就可以实现利用多线程处理用户请求。

这里我们采用经典的请求-响应模式为例，了解如何利用ZMQ实现多线程处理用户请求。整个消息通信系统的架构如图1-1所示，由客户端，服务器端监听线程，后台消息处理线程组成。

 

图1-2 消息结构示意图

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整个消息通信流程如下：

1)客户端使用REQ Socket发送消息给服务器端监听线程的Front Router，REQ Socket会为每一个用户请求消息前加入一个空帧(Frame)；

2)Front Router在接到REQ的消息后，会判断该REQ是否是持久化Socket，即是否有标示符，如果没有，则自动为该REQ生成一个标示符。将该标识符作为一个帧加入到整个消息的前面。如上节所述，ZMQ的消息(ZMsg)由若干个帧(ZFrame)组成，当前，整个ZMsg由三个部分组成，Client Identifier，空帧和消息实体。

3) Front Router在接到消息后，服务器端监听线程会将该消息交给一个后台线程进行处理，然后继续监听其他客户端请求，这样就不会阻塞端口；

4)后台消息处理线程将接到的消息进行拆分，取出客户端请求进行处理，然后按照ClientIdentifier，空帧和返回内容组装成新的Zmsg，交给该后台线程REQ。

5)后台消息处理线程的REQ在接到ZMsg后，会为该Zmsg外层再加入一个空帧，然后发送给服务器端监听线程的Backend Router；

6)Backend Router同理会自动在接到ZMsg的最外层加入一个后台线程的标示符，然后服务器监听线程对消息进行拆分，取出ClientIdentifier，然后交给FrontRouter，利用Front Router发送给对应的客户端，至此，整个消息通信过程结束。

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