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            陳碩的Blog

            muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比

            muduo (http://code.google.com/p/muduo) 是一個(gè)基于 Reactor 模式的 C++ 網(wǎng)絡(luò)庫(kù),我在編寫(xiě)它的時(shí)候并沒(méi)有以高并發(fā)高吞吐為主要目標(biāo),但出乎我的意料,ping pong 測(cè)試表明,muduo 吞吐量比 boost.asio 高 15% 以上。

            測(cè)試對(duì)象

            測(cè)試環(huán)境

            硬件:DELL 490 工作站,雙路 Intel quad core Xeon E5320 CPU,16G 內(nèi)存

            操作系統(tǒng):Ubuntu Linux Server 10.04.1 LTS x86_64

            編譯器:g++ 4.4.3

            測(cè)試方法

            依據(jù) asio 性能測(cè)試 http://think-async.com/Asio/LinuxPerformanceImprovements 的辦法,用 ping pong 協(xié)議來(lái)測(cè)試吞吐量。

            簡(jiǎn)單地說(shuō),ping pong 協(xié)議是客戶端和服務(wù)器都實(shí)現(xiàn) echo 協(xié)議。當(dāng) TCP 連接建立時(shí),客戶端向服務(wù)器發(fā)送一些數(shù)據(jù),服務(wù)器會(huì) echo 回這些數(shù)據(jù),然后客戶端再 echo 回服務(wù)器。這些數(shù)據(jù)就會(huì)像乒乓球一樣在客戶端和服務(wù)器之間來(lái)回傳送,直到有一方斷開(kāi)連接為止。這是用來(lái)測(cè)試吞吐量的常用辦法。

            asio 的測(cè)試代碼取自 http://asio.cvs.sourceforge.net/viewvc/asio/asio/src/tests/performance/ ,未作更改。

            muduo 的測(cè)試代碼在 0.1.1 軟件包內(nèi),路徑為 examples/pingpong/,代碼如 http://gist.github.com/564985 所示。

            muduo 和 asio 的優(yōu)化編譯參數(shù)均為 -O2 -finline-limit=1000

            $ BUILD_TYPE=release ./build.sh  # 編譯 muduo 的優(yōu)化版本

            我主要做了兩項(xiàng)測(cè)試:

            • 單線程測(cè)試,測(cè)試并發(fā)連接數(shù)為 1/10/100/1000/10000 時(shí)的吞吐量。
            • 多線程測(cè)試,并發(fā)連接數(shù)為 100 或 1000,服務(wù)器和客戶端的線程數(shù)同時(shí)設(shè)為 1/2/3/4。(由于我家里只有一臺(tái) 8 核機(jī)器,而且服務(wù)器和客戶端運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上,線程數(shù)大于 4 沒(méi)有意義。)

            所有測(cè)試中,ping pong 消息的大小均為 16k bytes。測(cè)試用的 shell 腳本可從 http://gist.github.com/564985 下載。

            測(cè)試結(jié)果

            單線程測(cè)試的結(jié)果,數(shù)字越大越好:

            single_thread

            多線程測(cè)試的結(jié)果,數(shù)字越大越好:

            multiple_thread_100conn

            image007

            測(cè)試結(jié)果表明 muduo 吞吐量平均比 asio 高 15% 以上。

            討論

            muduo 出乎意料地比 asio 性能優(yōu)越,我想主要得益于其簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)潔的代碼。

            asio 在多線程測(cè)試中表現(xiàn)不佳,我猜測(cè)其主要原因是測(cè)試代碼只使用了一個(gè) io_service,如果改用“io_service per CPU”的話,性能應(yīng)該有所提高。我對(duì) asio 的了解程度僅限于能讀懂其代碼,希望能有 asio 高手編寫(xiě)“io_service per CPU”的 ping pong 測(cè)試,以便與 muduo 做一個(gè)公平的比較。

            ping pong 測(cè)試很容易實(shí)現(xiàn),歡迎其他網(wǎng)絡(luò)庫(kù)(ACE、POCO、libevent 等)也能加入到對(duì)比中來(lái),期待這些庫(kù)的高手出馬。

            posted on 2010-09-04 16:30 陳碩 閱讀(4847) 評(píng)論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: muduo

            評(píng)論

            # re: muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比 2010-09-04 20:23 Cox

            高人,期待后續(xù)大作  回復(fù)  更多評(píng)論   

            # re: muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比 2010-09-05 20:08 imjj

            樓主的庫(kù)cmake 沒(méi)裝上,還沒(méi)測(cè)試
            ACE 只實(shí)現(xiàn)了一個(gè)server,client 用的 asio 的
            ./client 127.0.0.1 $p 1 16384 $n 10
            64位 win7 下 virtualbox 中的 ubuntu 10.04 32bit 桌面版,2 CPU 打開(kāi)了 VT
            ACE 是 5.8.1,reactor 模型, ACE_Dev_Poll_Reactor

            5555 是 ACE 的服務(wù)器 6666 是 aiso 1.45 服務(wù)器

            server:5555 sessions:1
            941965312 total bytes written
            941948928 total bytes read
            server:6666 sessions:1
            1029111808 total bytes written
            1029095424 total bytes read

            server:5555 sessions:10
            2783215616 total bytes written
            2783100928 total bytes read
            server:6666 sessions:10
            2227601408 total bytes written
            2227503104 total bytes read

            server:5555 sessions:100
            1310179328 total bytes written
            1308786688 total bytes read
            server:6666 sessions:100
            981581824 total bytes written
            979976192 total bytes read

            server:5555 sessions:1000
            430227456 total bytes written
            424837120 total bytes read
            server:6666 sessions:1000
            148946944 total bytes written
            143015936 total bytes read

            ACE 源碼如下
            #include <ace/ACE.h>
            #include <ace/Acceptor.h>
            #include <ace/Task.h>
            #include <ace/Svc_Handler.h>
            #include <ace/SOCK_Stream.h>
            #include <ace/SOCK_Acceptor.h>
            #include <ace/INET_Addr.h>
            #include <ace/Reactor.h>
            #include <ace/Dev_Poll_Reactor.h>


            int BLOCKSIZE = 16384;


            class PingHandler : public ACE_Svc_Handler<ACE_SOCK_STREAM, ACE_NULL_SYNCH>
            {
            public:
            PingHandler()
            {
            m_rbuff = NULL;
            ACE_NEW(m_rbuff, ACE_Message_Block(BLOCKSIZE));
            }
            virtual ~PingHandler()
            {
            ACE_Message_Block::release(m_rbuff);
            }

            virtual int handle_input(ACE_HANDLE /*fd*/)
            {
            int ret = 0;
            ssize_t bytes_required = m_rbuff->space();
            ssize_t bytes_read = 0;
            bytes_read = peer().recv(m_rbuff->wr_ptr(), m_rbuff->space());
            if (bytes_read <= 0)
            return -1;
            m_rbuff->wr_ptr(bytes_read);
            if (m_rbuff->space() == 0)
            {
            peer().send(m_rbuff->rd_ptr(), m_rbuff->length());
            m_rbuff->reset();
            }
            return 0;
            }

            protected:
            ACE_Message_Block * m_rbuff;
            };


            typedef ACE_Acceptor<PingHandler, ACE_SOCK_ACCEPTOR> PingAcceptor;

            void usage()
            {
            ACE_DEBUG((LM_DEBUG,
            ACE_TEXT("server <ip> <port> <threads> <blocksize>\n")));
            }

            int ACE_TMAIN(int argc, ACE_TCHAR * argv[])
            {
            if (argc != 5)
            {
            usage();
            return 0;
            }

            ACE_Dev_Poll_Reactor dpr(1024);
            ACE_Reactor r(&dpr);

            const ACE_TCHAR * ip = argv[1];
            u_short port = (u_short)ACE_OS::atoi(argv[2]);
            int threads = ACE_OS::atoi(argv[3]);
            BLOCKSIZE = ACE_OS::atoi(argv[4]);

            PingAcceptor acceptor;
            ACE_INET_Addr addr(port, ip);
            if (acceptor.open(addr, &r) == -1)
            {
            ACE_DEBUG((LM_DEBUG, ACE_TEXT("faield:%p\n")));
            return -1;
            }

            r.run_reactor_event_loop();
            return 0;
            }  回復(fù)  更多評(píng)論   

            # re: muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比 2010-09-06 11:59 普派

            謝謝,收藏了  回復(fù)  更多評(píng)論   

            # re: muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比 2010-09-10 20:01 陳碩

            @imjj
            希望看到 client 端的 ACE 實(shí)現(xiàn)。  回復(fù)  更多評(píng)論   

            # re: muduo 與 boost asio 吞吐量對(duì)比 2013-04-27 13:55 yayj

            我修改了下asio的測(cè)試代碼,讓每個(gè)worker線程使用不同的io_service,但測(cè)試結(jié)果與只有一個(gè)io_service相比,沒(méi)有明顯的改善。所以可能不是io_service的數(shù)量問(wèn)題。代碼鏈接https://gist.github.com/yayj/5472033, 有使用c++11的unique_ptr  回復(fù)  更多評(píng)論   

            <2010年9月>
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            統(tǒng)計(jì)

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