java - 本地主机上的 java 套接字性能缓慢

Question

我正在构建一个简单的 Java 网络应用程序，但遇到了性能问题。
该应用程序非常简单，包含 2 个部分 ( source code ):

• 作为主线程的服务器。
• 客户端是主线程启动的新线程。

我正在尝试发送大量小数据，但最大发送速率为每秒 50 个数据包。
所以在我的搜索中我找到了this question有同样的问题。
当我将缓冲流添加到输出流时，速率变大(每秒千次)
在 wireshark 中，我可以非常清楚地看到区别:

• 在慢速运行中有push flag，在不同的包中有ack flag，有些ack甚至可以达到45毫秒的延迟，cpu使用率非常低。
• 在快速运行中，所有包都同时包含 push 和 ack，所有延迟不超过 1 毫秒，CPU 使用率很高。

我也发现了这个相关的question这没有帮助。

为什么这么简单的一行代码却如此不同？
为什么 java 中的简单解决方案这么慢？

Answer 1

套接字在历史上是使用 Nagle's algorithm 打开的已启用，它会延迟小数据包以尝试优化网络通信。

当处理小数据包时，您应该设置TCP_NODELAY 套接字选项。在 Java 中，您可以通过调用 socket.setTcpNoDelay(true);

来实现

调整后我得到:

• 12000 数据包/秒，无缓冲区
• 26000 数据包/秒，带缓冲区

我调整后的代码:

public class Test {
    static DataOutputStream cout(Socket s) throws IOException {
        return new DataOutputStream( (s.getOutputStream()));
//        return new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(s.getOutputStream()));
    }
    static DataInputStream cin(Socket s) throws IOException {
        return new DataInputStream( (s.getInputStream()));
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(12345);
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                Socket client = new Socket("127.0.0.1", 12345);
                client.setTcpNoDelay(true);
                DataOutputStream out = cout(client);
                DataInputStream in = cin(client);
                long tm1 = System.currentTimeMillis();
                int lastCount = 0;
                for (int i=0;i<300000;i++) {
                    int a = in.readInt();
                    out.writeInt(a);
                    out.flush();
                    long tm2 = System.currentTimeMillis();
                    if ((tm2 - tm1) >= 1000) {
                        System.out.println(i - lastCount);
                        lastCount = i;
                        tm1 += 1000;
                    }
                }
            } catch (IOException | InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
        Socket client=server.accept();
        client.setTcpNoDelay(true);
        DataOutputStream out = cout(client);
        DataInputStream in = cin(client);
        for (int i=0;i<300000;i++){
            out.writeInt(i);
            out.flush();
            if (i!=in.readInt()){
                System.out.println("ERROR");
            }
        }
        client.close();
        server.close();
        Thread.sleep(1000);
    }
}