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  • 04消息队列zmq的发布者-订阅者的计算π的简单程序。

# 小知识:计算π的其中一个方法是,随机的向一个边长为n的正方形中撒豆子。
# 然后看这些豆子是否在以n为半径的四分之一圆内,正方形面积:n*n,四分之一圆的面积:π*n*n/4
# 因此落在四分之一圆内的概率为π/4,这样我们就能算出π的值。
# 我们这个程序是来讲述zmq发布-订阅过程的流程,

# 通过计算π值为例子来进行计算。
# 首先发布者bitsource随机生成一个字符串,字符串偶数位为纵坐标,奇数位为横坐标。
# 一个字符串表示一个点,将奇数位转换为横坐标,将偶数位转换为纵坐标,然后通过计算
# 这个点到原点的距离,来判断是否为以半径为B的圆内,通过大量的模拟,来进行计算π。



import random, threading, time, zmq
B = 32  # number of bits of precision in each random integer

def ones_and_zeros(digits):
    """Express `n` in at least `d` binary digits, with no special prefix."""
    # getrandbits()
    # 方法返回指定大小(以位为单位)的整数。
    return bin(random.getrandbits(digits)).lstrip('0b').zfill(digits)

# 发布者
def bitsource(zcontext, url):
    # 发布订阅函数,发布者。
    """Produce random points in the unit square."""
    # 创造一个对象。发布者对象
    zsock = zcontext.socket(zmq.PUB)
    # 绑定URL
    zsock.bind(url)
    while True:
        # 持续不断的一直发送这里是32位的二进制字符。
        # 这里一个字符串代表一个点。
        zsock.send_string(ones_and_zeros(B * 2))
        # 停顿0.01秒。
        time.sleep(0.01)
# 订阅者1
def always_yes(zcontext, in_url, out_url):
    """Coordinates in the lower-left quadrant are inside the unit circle."""
    # 创造一个订阅者对象。
    isock = zcontext.socket(zmq.SUB)
    # 连接发布者的URL
    isock.connect(in_url)
    # 设置过滤条件,接收00开头的
    # 如果开头为00的话,那么这个点x、y值都不会超过半径的一半
    # 一定在四分之一圆内。
    isock.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE, b'00')
    # 推送。
    osock = zcontext.socket(zmq.PUSH)
    # 连接接收推送的URL
    osock.connect(out_url)
    while True:
        # 接收订阅者的消息。
        isock.recv_string()
        # 推送给发布者消息。因此我们这里直接发送Y
        osock.send_string('Y')
# 订阅者2
def judge(zcontext, in_url, pythagoras_url, out_url):
    """Determine whether each input coordinate is inside the unit circle."""
    #     # 创造一个订阅者对象。
    isock = zcontext.socket(zmq.SUB)
    # 连接URL
    isock.connect(in_url)
    # 设置接收订阅的过滤条件。
    for prefix in b'01', b'10', b'11':
        isock.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE, prefix)
    # 设置一个响应对象。
    psock = zcontext.socket(zmq.REQ)
    psock.connect(pythagoras_url)
    # 设置一个推送对象。
    osock = zcontext.socket(zmq.PUSH)
    osock.connect(out_url)
    # 这里用了勾股定理,是两个落在坐标轴上的点,平方和。
    unit = 2 ** (B * 2)
    # 这里需要计算是否在四分之一圆内。
    while True:
        # 接收发布者的消息。
        bits = isock.recv_string()
        # 提取这个点的x坐标,y坐标。
        n, m = int(bits[::2], 2), int(bits[1::2], 2)
        # 发送给客户请求端
        psock.send_json((n, m))
        # 然后接受客户请求端发送过来处理过的数据。
        sumsquares = psock.recv_json()
        # 判断是否在圆内。
        osock.send_string('Y' if sumsquares < unit else 'N')
# 请求端,
def pythagoras(zcontext, url):
    """Return the sum-of-squares of number sequences."""
    zsock = zcontext.socket(zmq.REP)
    zsock.bind(url)
    while True:
        # 这里先请求数据,然后将请求的数据进行处理发送出去。
        numbers = zsock.recv_json()
        zsock.send_json(sum(n * n for n in numbers))
# 汇总,进行计算π的值。
def tally(zcontext, url):
    """Tally how many points fall within the unit circle, and print pi."""
    zsock = zcontext.socket(zmq.PULL)
    zsock.bind(url)
    # 这里是如果接受到一个Y p+4,接受到一个N ,q + 1
    # 然后计算比值,这个就是我们算出来的π的值。
    p = q = 0
    while True:
        decision = zsock.recv_string()
        q += 1
        if decision == 'Y':
            p += 4
        print(decision, p / q)

# 我们使用多线程的方式,上边的每一个函数开一个线程,。
def start_thread(function, *args):
    thread = threading.Thread(target=function, args=args)
    thread.daemon = True  # so you can easily Ctrl-C the whole program
    thread.start()

def main(zcontext):
    pubsub = 'tcp://127.0.0.1:6700'
    reqrep = 'tcp://127.0.0.1:6701'
    pushpull = 'tcp://127.0.0.1:6702'
    start_thread(bitsource, zcontext, pubsub)
    start_thread(always_yes, zcontext, pubsub, pushpull)
    start_thread(judge, zcontext, pubsub, reqrep, pushpull)
    start_thread(pythagoras, zcontext, reqrep)
    start_thread(tally, zcontext, pushpull)
    # 这个是主线程,主线程结束,其他的多线程也就要结束。
    time.sleep(30)

if __name__ == '__main__':
    main(zmq.Context())

出处:https://www.cnblogs.com/cong12586/p/14102332.html

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