主題匹配核心算法就是字符串匹配，在字符串匹配基礎(chǔ)上，會(huì)加入分段匹配需求，類(lèi)似URL的點(diǎn)分式字符串。這個(gè)算法在幾個(gè)場(chǎng)景中十分普遍。

1、應(yīng)用層的路由尋址。比如反向代理中，根據(jù)請(qǐng)求中的URL，轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的后臺(tái)服務(wù)。

2、消息總線(xiàn)的隊(duì)列匹配。這個(gè)場(chǎng)景非常有意思，在傳統(tǒng)的消息隊(duì)列中，主題的數(shù)量比較少，幾百個(gè)主題已經(jīng)算多了。但在某些應(yīng)用中，會(huì)存在很夸張的主題數(shù)量，比如行情訂閱和高頻交易，這個(gè)后面再細(xì)說(shuō)。

3、行情訂閱，這個(gè)跟消息總線(xiàn)很像。一些專(zhuān)業(yè)消息總線(xiàn)，如TIBCO和UM，兩者具有重疊區(qū)域。

大部分主題匹配的應(yīng)用場(chǎng)景比較簡(jiǎn)單，性能需求沒(méi)有那么苛刻。我們就以類(lèi)似行情發(fā)布和訂閱場(chǎng)景為例，假設(shè)有100W只股票代碼隨時(shí)都可能發(fā)布行情，而消費(fèi)者會(huì)隨機(jī)訂閱其中的1W只股票行情。

我們不考慮行情壓縮，減少每條行情的字節(jié)數(shù)，這個(gè)不在主題匹配考慮范圍內(nèi)。如果采用組播技術(shù)，有一個(gè)很有效的方法，對(duì)于同一個(gè)組播地址，可以指定1W個(gè)端口號(hào)，每個(gè)端口綁定100只股票代碼。于是，即使100W只股票代碼，每個(gè)端口也只需要承擔(dān)100只股票的行情量。而消費(fèi)者根據(jù)訂閱請(qǐng)求，監(jiān)聽(tīng)對(duì)應(yīng)端口號(hào)，就能拿到所需要的行情數(shù)據(jù)。

在采用前面技術(shù)之后，對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，需要處理的數(shù)據(jù)量大幅下降，但仍然高于實(shí)際需要的數(shù)據(jù)量。我們繼續(xù)假設(shè)，需要發(fā)布10W只股票的行情，而消費(fèi)者訂閱其中的1W只股票行情。

股票或者主題來(lái)說(shuō)，通常會(huì)采用類(lèi)似URL那樣的點(diǎn)分式來(lái)表示，比如EXHG.123456.SECT,而消費(fèi)者會(huì)采用EXHG.*,或者EXHG.1234__.SECT。這兩種模式匹配的算法，除了采用字典樹(shù)，貌似沒(méi)有其他辦法。當(dāng)然字典樹(shù)是可以繼續(xù)優(yōu)化的，具體參考前面CPU和內(nèi)存章節(jié)。

更多場(chǎng)景下，訂閱的1W只股票，是隨機(jī)指定的。因此，發(fā)布的股票和訂閱的股票之間，需要進(jìn)行精確匹配。普通做法是，1W只股票先構(gòu)建一個(gè)索引，比如C++的std::map。每收到一條消息，就去匹配索引。則時(shí)間復(fù)雜度為：10W * LOG2(1W) > 100W。

進(jìn)一步升級(jí)，消費(fèi)者鎖訂閱的1W只股票，以哈希表構(gòu)建索引，則時(shí)間復(fù)雜度為：10W * 常數(shù)C > 10W。我們知道，時(shí)間復(fù)雜度的常數(shù)C，最小為1，因?yàn)?0W只股票的行情，不管有沒(méi)有消費(fèi)者，都是要發(fā)布的。將10W只股票分散到多個(gè)CPU，提供并發(fā)度，仍然是個(gè)不錯(cuò)的降低延遲的優(yōu)化措施。

還有更多的優(yōu)化措施，但性?xún)r(jià)比低，只有極少數(shù)更加苛刻的場(chǎng)景才需要考慮。