使用带有套接字的 Java 对象流的性能问题

Posted 2023-03-30

【中文标题】使用带有套接字的 Java 对象流的性能问题

【英文标题】：Performance issue using Javas Object streams with Sockets

【发布时间】：2011-01-16 02:26:08

【问题描述】：

我正在尝试使用 Java 中的套接字和对象流进行本地 IPC，但是我发现性能很差。

我正在测试通过 ObjectOutputStream 发送对象到通过 Socket 通过 ObjectInputStream 接收回复的 ping 时间。

这是请求者：

public SocketTest()

    int iterations = 100;
    try 
        Socket socket = new Socket("localhost", 1212);

        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream()); 
        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream()); 

        double start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < iterations; ++i) 

            Request request = new Request();
            objectOutputStream.writeObject(request);

            Response response = (Response)objectInputStream.readObject();
        
        double finish = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Per ping: " + (finish - start) / iterations );

     catch (Exception e) 
        e.printStackTrace();
    

这是响应者：

public ServerSocketTest()

    try 

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1212);
        Socket socket = serverSocket.accept();

        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

        Request request = (Request)objectInputStream.readObject();
        while (request != null) 

            Response response = new Response();
            objectOutputStream.writeObject(response);
            request = (Request)objectInputStream.readObject();
        
     catch (Exception e) 
        e.printStackTrace();
    

我得到的结果是：

每次 ping：80.35

80 毫秒对于本地流量来说太慢了。

Request 和 Response 类非常小，它们的序列化速度很快。

我曾尝试天真地添加：

socket.setKeepAlive(true);  
socket.setTcpNoDelay(true);

影响不大。

执行 ping 本地主机：

64 bytes from localhost.localdomain (127.0.0.1): icmp_seq=0 ttl=64 time=0.035 ms  
64 bytes from localhost.localdomain (127.0.0.1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.037 ms  
64 bytes from localhost.localdomain (127.0.0.1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.049 ms  
64 bytes from localhost.localdomain (127.0.0.1): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.039 ms  
64 bytes from localhost.localdomain (127.0.0.1): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.056 ms  

也很快。

Java 版本 1.6.0_05l 在 RedHat 2.4 上运行

【参考方案1】：

您是否尝试在 BufferedInputStream/BufferedOutputStream 中同时嵌入请求和响应？它应该会大大提高性能。

【讨论】：

我在两端都改成了： ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream())); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(socket.getInputStream()));它得到了很大的改善！每个 ping：0.1354 我仍然认为它会比这更快。我还能做些什么来改善这一点吗？

【参考方案2】：

所以在构造 BufferedInputStream 之前构造 BufferedOutputStream 并刷新它。避免挂起。

http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=4788782

它是按照文档说的

如果您修改测试用例，使得 AServer 和 AClient 构造 之前的 ObjectOutputStream ObjectInputStream，测试没有 堵塞。这是预期的 给出以下行为 文档：

ObjectOutputStream 构造函数： 创建一个写入指定的 ObjectOutputStream 输出流。这个构造函数写 序列化流标头到 底层流；来电者可能 希望刷新流 立即确保 接收构造函数 ObjectInputStreams 不会阻塞 阅读标题。

ObjectInputStream 构造函数： 创建一个从指定读取的 ObjectInputStream 输入流。序列化流 从流中读取标头，并且 已验证。这个构造函数会阻塞 直到对应 ObjectOutputStream 已写入并 刷新标题。

【讨论】：

你的意思是'所以构造 ObjectOutputStream 并刷新它'。

【参考方案3】：

除了在每次读取之前使用缓冲流和调用flush()，还应该先在两端创建ObjectOutputStream。此外，测试返回 null 的 readObject() 是没有意义的，除非您打算调用 writeObject(null)。使用 readObject() 对 EOS 的测试是 catch (EOFException exc)。

【讨论】：

我在研究另一个问题 (***.com/questions/26320156/…) 的答案时遇到了这个问题。令人费解的是 ObjectOutputStream 自己做了一些缓冲。所以也许是刷新（单独）在帮助......通过触发网络堆栈现在推送数据。

@StephenC 不，是创作，按照正确的顺序，是有帮助的。除非在堆栈的下方有缓冲的输出流，否则在头创建过程中没有缓冲。

【参考方案4】：

我仍然认为它会比这更快。我还能做些什么来改善这一点？

这似乎是一个微基准。它们总是很难正确处理，但我认为如果您在开始延迟测量之前先发送 2000 条消息。

另外，请参阅this 详细解答如何正确进行微基准测试。

【参考方案5】：

我希望您必须在双方都致电objectOutputStream.flush() 以确保数据立即发送到网络。否则，TCP 堆栈可能会等待一段时间以等待更多数据填充部分 IP 数据包。

【讨论】：

是的，我已经添加了这个并且没有做笔记。没有冲洗它根本无法工作。