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實用 | 一個高性能通信庫的簡單使用分享

2021/03/22
347
閱讀需 7 分鐘
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前言

上次的推文實用 | 分享幾個非常實用的開源項目中有提到過nanomsg,正好最近的工作中也有用到nanomsg,本篇推文來簡單分享一下nanomsg的基本使用。

nanomsg簡介

nanomsg是一個實現(xiàn)了幾種可擴展協(xié)議的高性能通信庫;可擴展協(xié)議的任務(wù)是定義多個應(yīng)用系統(tǒng)如何通信,從而組成一個大的分布式系統(tǒng)。

下載鏈接:

https://github.com/gaobaoru/nanomsg/

當前版本nanomsg支持以下協(xié)議:

  • 配對模式:簡單的一對一的通信;總線模式:簡單的多對多的通信;請求/回復模式:支持組建大規(guī)模的集群服務(wù)來處理用戶請求;扇入模式:支持從多個源聚合請求消息;扇出模式:支持分配到多個節(jié)點以支持負載均衡;調(diào)查模式:允許在一個單一的請求里檢查多個應(yīng)用的狀態(tài);

可擴展協(xié)議是在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之上實現(xiàn)的,當前版本nanomsg支持一下網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

  • INPROC:單進程內(nèi)通信;IPC:單機內(nèi)多進程的通信;TCP:通過tcp協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信;

nanomsg用c實現(xiàn),不依賴系統(tǒng)特性,所以支持多個操作系統(tǒng)。

nanomsg編譯/交叉編譯

按照上面的鏈接下載后的到:

首先創(chuàng)建一個build文件夾用于管理我們編譯所需、編譯生成的一些文件。

這里,我們演示編譯/交叉編譯,首先在build目錄下分別創(chuàng)建如下兩個文件夾存放我們待會編譯得到的x86_lib、arm_lib:

然后在build路徑下根據(jù)自己的需要輸入如下命令生成Makefile、進行編譯/交叉編譯、測試:

1、編譯

① cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$PWD/nanomsg_x86_lib
② cmake --build .
③ ctest .
④ sudo cmake --build . --target install
⑤ sudo ldconfig

① :/usr/local/ 是默認安裝到的根目錄,可以通過修改 CMAKE_INSTALL_PREFIX 變量的值來指定這些文件應(yīng)該拷貝到哪個目錄,這里我們指定到當前目錄的nanomsg_x86_lib目錄。

② :編譯。

③ :測試。CMake 提供了一個稱為 CTest 的測試工具,nanomsg項目根目錄的 CMakeLists 文件中調(diào)用了 add_test 命令進行測試。

④ :安裝。把編譯生成的庫及相關(guān)頭文件安裝到nanomsg_x86_lib目錄中。

⑤ :讓生成的nanomsg動態(tài)鏈接庫為系統(tǒng)所共享。ldconfig是一個動態(tài)鏈接庫管理命令,其目的為了讓動態(tài)鏈接庫為系統(tǒng)所共享。

查看生成的動態(tài)庫是否是x86架構(gòu)的:

2、交叉編譯

在nanomsg根目錄下的CMakeLists.txt文件里加上交叉編譯器設(shè)置:

然后輸入如下命令:

① cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$PWD/nanomsg_arm_lib
② cmake --build .
③ sudo cmake --build . --target install
④ sudo ldconfig

與上面的編譯x86的nanomsg 庫的步驟差不多,這里把測試的指令ctest .去掉了,因為生成的可執(zhí)行文件是arm架構(gòu)的,所以直接運行測試會出錯。

查看生成的動態(tài)庫是否是arm架構(gòu)的:

 

nanomsg使用例子

nanomsg可用于多線程、多進程、多機通信。nanomsg是一個socket library,所以其應(yīng)用接口與標準的socket接口差不多,只是多了前綴nn_,如nn_socket、nn_close、nn_send、nn_recv等。關(guān)于socket可查閱往期筆記:

【socket筆記】TCP、UDP通信總結(jié)

【socket應(yīng)用】基于C語言的天氣客戶端的實現(xiàn)

下面演示進程間通信的client-server的例子,以下測試代碼主要實現(xiàn)的是client-server進行收發(fā)測試。

nanomsg_server.c:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define BUF_LEN  100

char *url = "tcp://127.0.0.1:2021";

int main(void)
{
 int server_sock = 0;
 char buf[BUF_LEN] = {0};

 if (server_sock = nn_socket (AF_SP, NN_PAIR) < 0)
 {
  printf("create server socket failed!n");
  return -1;
 }
 
 if (nn_bind(server_sock, url) < 0) 
 {
  printf("bind server sock failed!rn");
  nn_close(server_sock);
  return -1;
 }
 printf("server init success!n");

 while (1)
 {
  if (nn_recv(server_sock, buf, sizeof(buf), 0) < 0) 
  {
   printf("recv failed!n");
   nn_close(server_sock);
   exit(EXIT_FAILURE);
  }
  else
  {
   printf("recieve client msg: %srn", buf);
   if (nn_send(server_sock, buf, sizeof(buf), 0) < 0)
   {
    printf("send failed!rn");
    nn_close(server_sock);
    exit(EXIT_FAILURE);
   }
  }
 }

 nn_close(server_sock);

 return 0;
}

nanomsg_client.c:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define BUF_LEN  100

char *url = "tcp://127.0.0.1:2021";

int main(void)
{
 int client_sock = 0;
 char buf[BUF_LEN] = {0};

 if (client_sock = nn_socket (AF_SP, NN_PAIR) < 0)
 {
  printf("create server socket failed!n");
  return -1;
 }

 if (nn_connect(client_sock, url) < 0) 
 {
  printf("connect server sock failed!rn");
  nn_close(client_sock);
  return -1;
 }

 printf("client init success!n");

 while (1)
 {
        scanf("%s", buf);
  if (nn_send(client_sock, buf, sizeof(buf), 0) < 0)
  {
   printf("send failed!rn");
   nn_close(client_sock);
  }

        memset(buf, 0, BUF_LEN);   

  if (nn_recv(client_sock, buf, sizeof(buf), 0) > 0) 
  {
   printf("recieve server msg: %srn", buf);
  }
        memset(buf, 0, BUF_LEN);   
 }

 nn_close(client_sock);

 return 0;
}

編譯:

gcc nanomsg_server.c -o nanomsg_server -I /home/book/git_clone/nanomsg/build/nanomsg_x86_lib/include -L /home/book/git_clone/nanomsg/build/nanomsg_x86_lib/lib -lnanomsg
gcc nanomsg_client.c -o nanomsg_client -I /home/book/git_clone/nanomsg/build/nanomsg_x86_lib/include -L /home/book/git_clone/nanomsg/build/nanomsg_x86_lib/lib -lnanomsg

-I xxx:指定頭文件路徑。

-L xxx:指定庫路徑。

-lnanomsg:鏈接動態(tài)庫nanomsg.so。

運行測試:

運行可能會出現(xiàn)如下錯誤:

不能找到共享庫文件libtest_d.so,加載失敗。因為一般情況下Linux會在/usr/lib路徑中搜索需要用到的庫,而libtest_d.so庫并不在這個路徑下。

解決方法有兩種:一種就是把這個文件拷貝至/usr/lib路徑下,但是一般不允許這樣做,一般用戶也不允許往這個路徑里拷貝東西。另一種就是把當前路徑增加為動態(tài)庫的搜索路徑,命令如:

export LD_LIBRARY_PATH=/home/book/git_clone/nanomsg/build/nanomsg_x86_lib/lib:$LD_LIBRARY_PATH

然后繼續(xù)運行:

可見,收發(fā)測試成功。以上就是本次關(guān)于nanomsg的簡單使用分享,希望能對大家有幫助。

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