c++ - 使用 unix 套接字的同步 boost asio 中的延迟/延迟

Question

我编写了一个客户端-服务器应用程序，它在服务器端使用异步 boost asio 网络(boost::asio::async_write 和 boost::asio::async_read)并在客户端同步调用(boost::asio::write 和boost::asio::read)。因为我在下面使用 Protocol Buffer ，如果我想从客户端发送缓冲区，首先我发送有效载荷大小，然后在第二次调用有效载荷主体。客户端伪代码:

void WriteProtobuf( std::string && body )
{
  boost::system::error_code ec;
  std::size_t dataSize = body.size();
  // send the size
  boost::asio::write( socket, boost::asio::buffer( reinterpret_cast<const char *>( &dataSize ), sizeof( dataSize ) ), ec );
  // send the body
  boost::asio::write( socket, boost::asio::buffer( body.data(), body.size() ), ec );
}

服务端伪代码:

void ReadProtobuf()
{
  std::size_t requestSize;
  std::string body;
  // read the size
  boost::asio::async_read( socket, boost::asio::buffer( &requestSize, sizeof( requestSize ) ), [&requestSize, &body]() { // read the size
    body.resize( requestSize );
    // read the body
    boost::asio::async_read( socket, boost::asio::buffer( body.data(), body.size() ), []() {
        /* ... */
    });
  });
}

现在，它工作得很好，但我观察到在第二次 boost::asio:write 调用中有大约 40 毫秒的延迟。我找到了一个简单但不干净的解决方案来解决它。我在客户端的写入调用之间添加了从服务器发送的“确认”字节:

客户端伪代码:

void WriteProtobuf( std::string && body )
{
  boost::system::error_code ec;
  std::size_t dataSize = body.size();
  // send the size
  boost::asio::write( socket, boost::asio::buffer( reinterpret_cast<const 
char *>( &dataSize ), sizeof( dataSize ) ), ec );
  char ackByte;
  // read the ack byte
  boost::asio::read( socket, boost::asio::buffer( ackByte, sizeof( ackByte ) ), ec );
  // send the body
  boost::asio::write( socket, boost::asio::buffer( body.data(), body.size() ), ec );
}

服务端伪代码:

void ReadProtobuf()
{
  std::size_t requestSize;
  std::string body;
  // read the size
  boost::asio::async_read( socket, boost::asio::buffer( &requestSize, sizeof( requestSize ) ), [&requestSize, &body]() { // read the size
    body.resize( requestSize );
    char ackByte = 0;
    // write the ack byte
    boost::asio::async_write( socket, boost::asio::buffer( &ackByte, sizeof( ackByte ), []() {
        // read the body
        boost::asio::async_read( socket, boost::asio::buffer( body.data(), body.size() ), []() {
            /* ... */
        });
    });
  });
}

这消除了延迟，但我仍然会摆脱不必要的通信并更好地理解为什么会这样。

Answer 1

On the other hand glueing size at the beginning of the data isn’t an option, because then I would do a copy.

分散-聚集来拯救:https://www.boost.org/doc/libs/1_75_0/doc/html/boost_asio/reference/buffer.html#boost_asio.reference.buffer.buffers_and_scatter_gather_i_o

所以，这可能会有所帮助:

void WriteProtobuf(std::string const& body) {
    std::size_t dataSize = body.size();
    std::vector<asio::const_buffer> bufs {
        asio::buffer(&dataSize, sizeof(dataSize)),
        asio::buffer(body.data(), body.size())
    };

    boost::system::error_code ec;
    write(socket, asio::buffer(bufs), ec);
}

使用 Protobuf

但是，由于您使用的是 Protobuf，请考虑不序列化为字符串，而是使用对大小前缀流序列化的内置支持:

void WriteProtobuf(::google::protobuf::Message const& msg) {
    std::string buf;
    google::protobuf::io::StringOutputStream sos(&buf);
    msg.SerializeToZeroCopyStream(&sos);

    boost::system::error_code ec;
    write(socket, asio::buffer(buf), ec);
}

在接收端，您可以使用流来读取消息，直到消息完成。参见例如https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/reference/csharp/class/google/protobuf/coded-input-stream

其他注意事项

如果这实际上没有帮助，那么您可以考虑显式刷新套接字文件描述符:

https://stackoverflow.com/a/855597/85371

所以，例如

    ::fsync(socket.native_handle());