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PyhtonLua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 cohttps://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：

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。

各个接口作用如下：

构造，channel必须绑定一个socketset_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

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

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

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PythonLua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