nanomsg 框架简介

1、nanomsg概述

Ø  nanomsg是一个socket library，它提供了几种常见的通信模式，为了能使网络层快速、可扩展并且能易于使用。用C实现，且适用于广泛的操作系统，几乎不需要依赖。这里的通信模式（也称为“可扩展性协议”）是构建分布式系统的基本框架。通过组合它们，可以创建广泛的分布式应用程序。

Ø  目前可用的可扩展性协议有：

  PAIR - 简单的一对一沟通

  BUS - 简单的多对多通信

  REQREP - 允许构建无状态服务集群来处理用户请求

  PUBSUB - 将消息分发给订阅消息的用户

  PIPELINE - 汇总来自多个来源的消息，并在许多目的点之间进行负载平衡

  SURVEY - 允许一次查询多个应用程序的状态

Ø  可扩展性协议分层在传输层之上的网络堆栈中，目前nanomsg library支持以下传输机制：

  INPROC - 进程内的传输（线程，模块等之间）

  IPC - 在单个机器上的进程间传输

  TCP - 通过TCP的网络传输

该库向应用程序公开了一个类似BSD的套接字C API。

2、nanomsg源码

Ø  nanomsg/src/

  nn.h：nanomsg对外暴露的api接口

  transport.h：通信层定义，主要是为了暴露给用户以实现扩展，但目前包含了utils下的相关头文件，其中inproc.h/ipc.h/tcp.h是对应的transport

  protocol.h：协议层定义，也是为了暴露给用户以实现扩展，其中reqrep.h/pubsub.h/bus.h/pair.h/pipeline.h/survey.h是对应的protocol

  utils/：实用工具包，包含基本数据结构(list/queue/hash)、互斥及原子操作(mutex/atomic)等

  transports/：通信层实现，包括(inproc:进程内通信；ipc:进程间通信；tcp：tcp通信)

  protocols/：协议层实现，包括(REQREP:请求响应；PUBSUB:订阅发布等)

  core/：通用代码

  aio/：线程池模拟的异步操作，带状态机的事件驱动等

  CMakeLists.txt：cmake编译文件

  pkgconfig.in：pkgconfig工具配置文件

Ø  nanomsg/src/nn.h

  NN_EXPORT int nn_socket (int domain, intprotocol);

ü  domain：AF_SP(标准稳定的SP Socket)；AF_SP_RAW(原始套接字省略了AF_SP套接字中的端到端功能，因此可用于在SP拓扑结构中实现中间设备)

ü  protocol：相应的6种可扩展性协议对应的socket types

注：1)所有SP sockets是基于消息的，所以其忽略了类型定义，这里都是SOCK_SEQPACKE(有序分组套接字)类型的；

2)nn_socket函数返回的文件描述符不是标准描述符，如果与系统函数一起使用时将呈现为无法定义的行为，可能会发生冲突。

ü  errors：

1)EAFNOSUPPORT：指定address family不支持；

2)EINVAL：未知的protocol；

3)EMFILE：达到打开的SP Socket或OS限制的最大的文件描述符；

4)ETERM：library终止。

  NN_EXPORT int nn_close (int s);

ü  errors:

1)     EBADF：提供的socket是无效的

2)     EINTR：操作被某个信号打断，socket不能完全关闭，调用nn_close()函数能重新启动操作

注：关闭socket，任何未被应用程序接收的入站缓冲的消息将被丢弃，同时该库将传输出站消息并指定NN_LINGER socket选项。

  NN_EXPORT int nn_setsockopt (int s, intlevel, int option,                             const void *optval, size_t optvallen);

  NN_EXPORT int nn_getsockopt (int s, intlevel, int option,                            void *optval, size_t *optvallen);

  NN_EXPORT int nn_bind (int s, const char*addr);

  NN_EXPORT int nn_connect (int s, const char*addr);

  NN_EXPORT int nn_shutdown (int s, int how);

  NN_EXPORT int nn_send (int s, const void*buf, size_t len, int flags);

  NN_EXPORT int nn_recv (int s, void *buf,size_t len, int flags);

  NN_EXPORT int nn_sendmsg (int s, conststruct nn_msghdr *msghdr, int flags);

  NN_EXPORT int nn_recvmsg (int s, struct nn_msghdr*msghdr, int flags);

  NN_EXPORT int nn_device (int s1, int s2);

Ø   

3、pubsub模式

demo

4、reqrep模式

demo

5、参考链接

nanomsg源代码

nanomsg用户手册

nanomsg社区