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支持插件的消息中间件【msg broker with plugin】
支持插件的消息中间件
msg broker with plugin
Msg Broker概念：
msg broker是实现application 之间互通讯的组件。通常为实现application之间的解耦，消息都是通过msg broker完成转发。application只需知道其他applicatipn的逻辑名称，而不需要知道对方的具体位置。Broker中维护一个查找表，记录着哪个application注册在此逻辑名称之下，所以消息总是会被正确的投递到目的地。
msg broker不限于1-1的转发，也支持1-N的模式。其主要功能有：
实现多个application的互通讯，而隐藏彼此的位置
实现消息个格式的转换，如json to bin
安全控制，msg broker可以再转发消息前进行一定程度的安全验证
增大系统的可伸缩性，由于application通讯的目标变成了逻辑结点，而该逻辑结点可以对应多个物理结点，理论上可以动态的增加物理结点，来扩展该逻辑结点的吞吐量。
msg broker可以用来集成服务，并且可以暴楼服务的部分接口
msg broker 具有的缺点是：
增加了复杂性，多了一层转发
可维护性降低，需要理清msg broker和各个application和服务的关系。
降低性能，主要是实时性能下降了，消息需要多转发一边，单次请求的延时大大增加了。
当前流行的Broker的特点和缺点：
Msg Broker的结构：
流行的Broker中间件介绍：
RabbitMQ
项目地址：http://www.rabbitmq.com/
RabbitMQ是由Erlang开发的以高效、健壮以及高度伸缩性的消息服务器。其所包含的概念有Producer、Consumer、Exchange、Queue。RabbitMQ基于QMQP协议，支持的语言也非常丰富，文档也非常清晰。使用RabbitMQ可以实现订阅发布模型、RPC模型、路由模型等，参见RabbitMQ的例子：http://www.rabbitmq.com/getstarted.html。
但是它有如下局限性：
RabbitMQ 没有针对连接做控制，它是为高效而生，它对外来的请求是信任的，不存在安全验证，如任何一个client都可以创建消息队列，所以RabbitMQ一定是放在内网的。
使用RabbitMQ ，我们是通过Client远程操作RabbitMQ，不能定制RabbitMQ的功能。
ZeroMQ
项目地址：http://www.zeromq.org/
ZeroMQ是一个Socket封装库，号称是最快的消息内核。ZeroMQ可以支持TCP、UDP、IPC等多种通讯协议。ZeroMQ可以实现的通讯模型就更多了，几乎涵盖了消息通讯的所有模式，参见官网介绍http://www.zeromq.org/intro:read-the-manual 。
其局限性为：
ZeroMQ虽然封装了消息传输的复杂性，但是它也隐藏了连接的建立、断开等过程。ZeroMQ传输消息更像是udp数据报，使用者不能知道对方何时连接建立、何时连接断开。
我们需要一个不一样的Broker
应用场景介绍
在网络游戏中，cliet和服务器是通过tcp长连接的。相对于HTTP+WebServer的不同在于：
client连接到服务器，需要进行身份验证，通常是client第一个消息包含身份验证数据如用户名密码等，而验证通过后该连接为可信任连接。
client 任意时间都可以向服务器发送请求，而不需要服务器立即返回，同样，服务器是在任意时间（当然会有实时性等约束）都可以像client推送消息。
client断开连接时，服务器必须捕获该事件，以便完成一些数据清理操作。
client对应的一般是个集群，但是client无从得知细节，因为它只连接最外层的一个，给他取个名字“MsgBroker”。
Msg Broker 不许有一定的安全控制，如心跳、网络包频率限制等，防范某些可能的攻击。
Msg Broker需要高度可定制。不同的游戏主要是逻辑不同，而MsgBroker大多大同小异。当然MsgBroker总是会根据需求稍作修改。
Msg Broker 主要瓶颈是IO操作，因为它涉及大量的网络连接、断开、心跳、广播消息等。而它具有的领域逻辑则非常非常少。所以Msg Broker的逻辑可以使用动态脚本实现，其实时性、效率都能满足要求。
需要的broker具有的功能：
能够捕获client连接事件
能够捕获client断开事件
具有网络心跳功能
方便的消息发送接口
broker可以以client的角色连接到其他Server，因为从其他逻辑角度看，Broker可能是其他服务的使用者。
Broker 提供消息收发框架，逻辑层通过插件实现。
实现插件的方式有
动态链接库，可以将逻辑层封装到so链接库中
python脚本，逻辑层可以有python脚本实现，Broker封装了载入python、调用python，封装消息发送接口到Pyhton
Lua脚本，逻辑层也可以又Lua脚本实现，Broker封装了载入lua、调用lua、封装消息接口给lua。
Msg Broker 结构图
Msg Broker 的安装使用：
安装依赖库：
由于msg broker支持Python和lua作为插件，那么必须确保linux下安装了相应的头文件。示例中的插件均只实现了echo功能。
确保Linux系统安装了Python，推荐python2.6
确保安装了Python-devel，如果是centos，直接yum即可。
确保安装了Lua-5.1.4, 其他版本没有测试过
下载Msg Broker最新源码，目前处于0.1版本
svn co https://ffown.googlecode.com/svn/trunk/
编译源码：
cd trunk/example/plugin_msg_broker/
make
编译动态连接库插件
cd plugin/plugin_echo_dll/
sh gen_dll.sh
运行示例插件：
运行动态链接库
./msg_broker_server 127.0.0.1 10241 plugin/plugin_echo_dll/libechoso
另开终端，telent 127.0.01 10241, 收入5 回车，再输入5个字符，通讯协议是body长度加回车加body，如图：
运行Python 脚本示例程序
./msg_broker_server 127.0.0.1 10241 plugin/plugin_echo_py/echo.py
同样使用telnet 测试echo功能
运行Lua脚本示例程序
./msg_broker_server 127.0.0.1 10241 plugin/plugin_echo_lua/lua.py
同样使用telnet 测试echo功能
插件层设计分析：
插件接口：
#ifndef _PLUGIN_H_
#define _PLUGIN_H_

#include "channel.h"
#include "message.h"

class plugin_i
{
public:
    virtual ~plugin_i(){}
    virtual int start() = 0;
    virtual int stop() = 0;

    virtual int handle_broken(channel_ptr_t channel_) = 0;
    virtual int handle_msg(const message_t& msg_, channel_ptr_t channel_) = 0;
};

typedef plugin_i* plugin_ptr_t;
typedef int (*handle_channel_msg_func_t)(const message_t& msg_, channel_ptr_t);
typedef int (*handle_channel_broken_func_t)(channel_ptr_t);

#define HANDLE_CHANNEL_MSG       "handle_channel_msg"
#define HANDLE_CHANNEL_BROKEN "handle_channel_broken"
#endif
各个接口作用如下：
start 实现插件载入，环境初始化
stop实现优雅的退出
handle msg 为消息到来通知
handle_broken 为对方连接关闭
Channel 设计
channel 用来表示一个连接，可以理解成socket的抽象，也可直接理解成远程client。
#ifndef _CHANNEL_H_
#define _CHANNEL_H_

#include "socket_i.h"

class channel_t
{
public:
    channel_t(socket_ptr_t sock_);
    ~channel_t();
    void  set_data(void* p);
    void* get_data() const;

    template<typename T>
    T* get_data() const { return (T*)this->get_data(); }

    void async_send(const string& buff_);
    void close();

private:
    socket_ptr_t    m_socket;
    void*               m_data;
};

typedef channel_t* channel_ptr_t;
#endif
各个接口作用如下：
构造，channel必须绑定一个socket
set_data get_data用来操作channel私有数据，如我们可以在channel私有数据中存放该channel对应的uid，这样每个channel之需验证一次，以后自然知道到来的消息属于哪个channel。
async_send 异步发送消息
close 关闭连接
动态链接库插件:
流程如下：

载入动态库
获取动态库的接口，记录函数指针地址
若有msg到来，调用动态链接库的handle_msg
若连接关闭，调用动态链接库的handl_broken
int plugin_dll_t::start()
{
    m_dll_handler = ::dlopen(m_dll_name.c_str(), RTLD_NOW|RTLD_GLOBAL);

    if (NULL == m_dll_handler)
    {
        logerror((PLUGIN_IMPL, "plugin_dll_t::start dlopen failed:<%s>", dlerror()));
        return -1;
    }

    m_msg_cb     = (handle_channel_msg_func_t)::dlsym(m_dll_handler, HANDLE_CHANNEL_MSG);
    m_broken_cb = (handle_channel_broken_func_t)::dlsym(m_dll_handler, HANDLE_CHANNEL_BROKEN);

    if (NULL == m_msg_cb)
    {
        logerror((PLUGIN_IMPL, "plugin_dll_t::start dlopen failed:<%s> not exist", HANDLE_CHANNEL_MSG));
        return -1;
    }
    if (NULL == m_broken_cb)
    {
        logerror((PLUGIN_IMPL, "plugin_dll_t::start dlopen failed:<%s> not exist", HANDLE_CHANNEL_BROKEN));
        return -1;
    }

    return 0;
}

int plugin_dll_t::stop()
{
    ::dlclose(m_dll_handler);
    return 0;
}

int plugin_dll_t::handle_broken(channel_ptr_t channel_)
{
    return m_broken_cb(channel_);
}

int plugin_dll_t::handle_msg(const message_t& msg_, channel_ptr_t channel_)
{
    return m_msg_cb(msg_, channel_);
}
Python 插件
其工作流程如下：

初始化Python解释权，将封装的发送消息接口注册到Python虚拟机中
设置PythonPath
载入python文件
若msg到来，调用python全局函数handle_msg
若channel断开，调用Python 全局handle_broken 函数
#include "plugin_impl/plugin_python.h"
#include "plugin_impl/pyext.h"
#include "log_module.h"


plugin_python_t::plugin_python_t(const string& name_):
    m_py_mod(NULL)
{
    string pythonpath = "./";
    int pos = name_.find_last_of('/');
    if (-1 == pos)
    {
        m_py_name = name_;
    }
    else
    {
        m_py_name = name_.substr(pos+1);
        pythonpath = name_.substr(0, pos+1);
    }
    pos = m_py_name.find_first_of('.');
    m_py_name = m_py_name.substr(0, pos);

    Py_InitializeEx(0);
    Py_SetPythonHome((char*)pythonpath.c_str());
    initpyext(this);
    PyRun_SimpleString("import channel;import sys;sys.path.append('./plugin/plugin_echo_py/')");
}

plugin_python_t::~plugin_python_t()
{
    Py_Finalize();
}

int plugin_python_t::start()
{
    if(load_py_mod())
    {
        return -1;
    } 
    return 0;
}

int plugin_python_t::stop()
{
    return 0;
}

int plugin_python_t::load_py_mod()
{
    PyObject *pName, *pModule;
    pName = PyString_FromString(m_py_name.c_str());
    pModule = PyImport_Import(pName);
    if (!pModule )  
    {
        Py_DECREF(pName);
        logerror((PLUGIN_IMPL, "can't find %s.py\n", m_py_name.c_str()));
        if (PyErr_Occurred())
    {
        PyErr_Print();
        PyErr_Clear();
        return -1;
    }  
        return -1;
    }
    m_py_mod = PyModule_GetDict(pModule);
    Py_DECREF(pName);
    Py_DECREF(pModule);
    return 0;
}

int plugin_python_t::handle_broken(channel_ptr_t channel_)
{    
    m_channel_mgr.erase(long(channel_));
    delete channel_;
    return call_py_handle_broken(long(channel_));
}
int plugin_python_t::handle_msg(const message_t& msg_, channel_ptr_t channel_)
{
    m_channel_mgr.insert(make_pair((long)channel_, channel_));
    return call_py_handle_msg((long)channel_, msg_.get_body().c_str());
}


int plugin_python_t::call_py_handle_msg(long val, const char* msg)
{
    PyObject *pDict       = m_py_mod;
    const char* func_name = "handle_msg";
    PyObject *pFunc, *arglist, *pRetVal;

    pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, func_name);
    if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc))  
    {  
        logerror((PLUGIN_IMPL, "can't find function [%s]\n", func_name));
        return -1;
    }
    arglist = Py_BuildValue("ls", val, msg);
    pRetVal = PyObject_CallObject(pFunc, arglist);
    Py_DECREF(arglist);
    if (pRetVal)
    {
        Py_DECREF(pRetVal);
    }
    if (PyErr_Occurred())
    {
        PyErr_Print();
        PyErr_Clear();
        return -1;
    }
    return 0;
}

int plugin_python_t::call_py_handle_broken(long val)
{
    PyObject *pDict       = m_py_mod;
    const char* func_name = "handle_broken";
    PyObject *pFunc, *arglist, *pRetVal;

    pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, func_name);
    if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc))  
    {  
        logerror((PLUGIN_IMPL, "can't find function [%s]\n", func_name));
        return -1;
    }
    arglist = Py_BuildValue("l", val);
    pRetVal = PyObject_CallObject(pFunc, arglist);
    Py_DECREF(arglist);
    if (pRetVal)
    {
        Py_DECREF(pRetVal);
    }
    if (PyErr_Occurred())
    {
        PyErr_Print();
        PyErr_Clear();
        return -1;
    }
    return 0;
}

channel_ptr_t plugin_python_t::get_channel(long p)
{
    map<long, channel_ptr_t>::iterator it = m_channel_mgr.find(p);
    if (it != m_channel_mgr.end())
    {
        return it->second;
    }
    return NULL;
}
Lua 插件:
工作流程如下：

初始化lua虚拟机
注册发送消息接口给lua
载入Lua脚本
有msg到来，调用lua的hanle_msg接口
有channel断开，调用lua的handle_broken接口
static plugin_lua_t* g_plugin_lua_obj = NULL;
static int channel_send_msg(lua_State* ls_)
{
    long ptr = (long)luaL_checknumber(ls_, 1);
    size_t len = 0;
    const char* msg = luaL_checklstring(ls_, 2, &len);
    channel_ptr_t c = g_plugin_lua_obj->get_channel(ptr);
    if (c)
    {
        c->async_send(msg);
    }
    return 0;
}

plugin_lua_t::plugin_lua_t(const string& name_):
    m_ls(NULL)
{
    g_plugin_lua_obj = this;
    string luapath = "./";
    int pos = name_.find_last_of('/');
    if (-1 == pos)
    {
        m_lua_name = name_;
    }
    else
    {
        m_lua_name = name_.substr(pos+1);
        luapath = name_.substr(0, pos+1);
    }
    pos = m_lua_name.find_first_of('.');
    m_lua_name = m_lua_name.substr(0, pos);
    
    m_ls = lua_open();
    lua_checkstack(m_ls, 20);

    lua_pushcfunction(m_ls, channel_send_msg);
    lua_setglobal(m_ls, "_tmp_func_");
    luaL_dostring(m_ls, "channel = {} channel.send = _tmp_func_ _tmp_func_ = nil");

    string lua_str = "package.path = package.path .. \"" + luapath + "?.lua\"";
    luaL_openlibs(m_ls);

    if (luaL_dostring(m_ls, lua_str.c_str()))
    {
        lua_pop(m_ls, 1);
    }
    m_lua_name = name_;
}

plugin_lua_t::~plugin_lua_t()
{
}

int plugin_lua_t::start()
{
    if (load_lua_mod())
    {
        logerror((PLUGIN_IMPL, "can't find %s.lua\n", m_lua_name.c_str()));
        return -1;
    }
    return 0;
}

int plugin_lua_t::stop()
{
    return 0;
}

int plugin_lua_t::handle_broken(channel_ptr_t channel_)
{
    m_channel_mgr.erase(long(channel_));
    delete channel_;
    return call_lua_handle_broken(long(channel_));
}

int plugin_lua_t::handle_msg(const message_t& msg_, channel_ptr_t channel_)
{
    m_channel_mgr.insert(make_pair((long)channel_, channel_));
    return call_lua_handle_msg((long)channel_, msg_.get_body());
}

int plugin_lua_t::load_lua_mod()
{
    if (luaL_dofile(m_ls, m_lua_name.c_str()))
    {
        lua_pop(m_ls, 1);
        return -1;
    }
    return 0;
}

int plugin_lua_t::call_lua_handle_msg(long val, const string& msg)
{
    lua_checkstack(m_ls, 20);
    lua_getglobal(m_ls, "handle_msg");
    lua_pushnumber(m_ls, val);
    lua_pushlstring(m_ls, msg.c_str(), msg.size());
    if (lua_pcall(m_ls, 2, 0, 0) != 0)
    {
        lua_pop(m_ls, 1);
        return -1;
    }
    return 0;
}

int plugin_lua_t::call_lua_handle_broken(long val)
{
    lua_checkstack(m_ls, 20);
    lua_getglobal(m_ls, "handle_broken");
    lua_pushnumber(m_ls, val);
    if (lua_pcall(m_ls, 1, 0, 0) != 0)
    {
        lua_pop(m_ls, 1);
        return -1;
    }
    return 0;
}

channel_ptr_t plugin_lua_t::get_channel(long p)
{
    map<long, channel_ptr_t>::iterator it = m_channel_mgr.find(p);
    if (it != m_channel_mgr.end())
    {
        return it->second;
    }
    return NULL;
}
msg_broker 待完善的地方：
心跳层还未加入
插件层报错不够友好
Python 中封装的channel使用long型，调用send接口时需要从long转化到channel，需要优化一下，直接封装一个channel对象到Python
Lua中channel的封装暂时也是使用long来表示，具有和上面一样的性能损耗问题

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原文地址：https://www.cnblogs.com/lexus/p/2620053.html

支持插件的消息中间件【msg broker with plugin】 知然 博客园

支持插件的消息中间件【msg broker with plugin】

Msg Broker概念：

msg broker 具有的缺点是：

当前流行的Broker的特点和缺点：

流行的Broker中间件介绍：

我们需要一个不一样的Broker

应用场景介绍

需要的broker具有的功能：

Msg Broker 结构图

Msg Broker 的安装使用：

安装依赖库：

运行示例插件：

插件层设计分析：

插件接口：

Channel 设计

各个接口作用如下：

动态链接库插件:

流程如下：

Python 插件

其工作流程如下：

Lua 插件:

工作流程如下：

msg_broker 待完善的地方：

支持插件的消息中间件【msg broker with plugin】知然博客园