简介 AF_INET / AF_UNIX
进程间通信在不强调性能的情况下是一个很简单的问题,
通常会选用 RPC(AF_INET)
来实现,其通信原理大致如下:
可以看到每个数据包都会经过 TCP/IP
协议栈,性能损耗主要在此,
在不改变接口的情况下使用 IPC(AF_UNIX)
来实现进程间通信效率会有很大提升,
如下图所示 AF_UNIX
直接通过内核缓冲区copy
数据,省去了TCP/IP
协议栈的工作
内核为两种方式提供了相同的接口: socket / bind / connect / accept / send / recv
处理方式也是完全一致的:select / poll / epoll
两种方式可以无成本的轻松进行切换,AF_UNIX
特别适合异构模块本地进程间通信,
下文对此进行了简单的测试,使用 golang
编写了 echo server
,并提供了 golang
和 java
两种客户端
启动 echoserver
go-afecho$> go run server/main.go
--> tcp : <nil> [::]:12345
--> ipc : <nil> /tmp/afecho.ipc
使用 client 测试
测试 50w 条 "HelloWorld" 消息,对比两种通道的处理能力
go
多次测试数据会有所波动,可以看出用 go 实现的 AF_UNIX / AF_INET
处理相同的工作性能相差 5 倍以上(理论上应该是10倍甚至更多), 具体测试脚本如下:
go-afecho$> go run client/go/main.go --help
-a string
unix: /tmp/afecho.ipc , tcp: localhost:12345 (default "/tmp/afecho.ipc")
-c int
total count of message (default 100000)
-m string
HelloWorld (default "HelloWorld")
-n string
netrowk : tcp / unix (default "unix")
AF_UNIX
client 端:
go-afecho$> go run client/go/main.go -n unix -c 500000 -m HelloWorld
normal quit.
net=unix , msg.size=10 , r=500000 ,w=500000 , time=1.430734597s avg=349470.825021/s
//server 输出:
--accept--> /tmp/afecho.ipc
<--close-- /tmp/afecho.ipc 500000 1.449517214s 344942.43681330985
AF_INET
client 端:
go-afecho$> go run client/go/main.go -n tcp -a localhost:12345 -c 500000 -m HelloWorld
normal quit.
net=tcp , msg.size=10 , r=500000 ,w=500000 , time=8.105451805s avg=61686.875948/s
//server 输出:
--accept--> 127.0.0.1:12345 127.0.0.1:54276
<--close-- 127.0.0.1:12345 127.0.0.1:54276 500000 8.127940457s 61516.19867852091
java
与
golang
不同,java不能直接做系统调用,需要使用JNI/JNR
方式调用c
编写的库来中转一下,
过程中应会损失一些性能,完成下面的测试需要先使用maven
编译java client
具体操作如下:
$> cd go-afecho/client/java/echo-tester
$> mvn package
......
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 3.627 s
[INFO] Finished at: 2020-12-05T11:26:31+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
AF_UNIX
$> java -jar target/echo-tester-1.0-SNAPSHOT.jar unix 500000
1607138984673
done : net=unix , msg.size=12 , total=500000 , time=1543ms , avg=324044.069994/s
// server 输出:
--accept--> /tmp/afecho.ipc
<--close-- /tmp/afecho.ipc 500000 1.542095908s 324234.0488721406
AF_INET
$> java -jar target/echo-tester-1.0-SNAPSHOT.jar tcp 500000
done : net=tcp , msg.size=12 , total=500000 , time=4830ms , avg=103519.668737/s
// server 输出:
--accept--> 127.0.0.1:12345 127.0.0.1:54359
<--close-- 127.0.0.1:12345 127.0.0.1:54359 500000 4.832523878s 103465.60361061915
结果
Client | AF_UNIX | AF_INET | AF_UNIX/AF_INET |
---|---|---|---|
go | 349470/s | 61686/s | 5.7 |
java | 324044 | 103519/s | 3.1 |
结果只为表明AF_UNIX
速度更快,看上去 go 的 tcp 处理比 java 慢纯属测试代码的问题😄
有疑问加站长微信联系(非本文作者)