如何研究Java插座程序性能问题

Question

我有两种变体的Java程序[server.java and Client.java]和[servertest.java and Clienttest.java]。他们都做同样的事情，客户端连接到服务器，并将整数对发送到服务器以进行乘，结果返回给客户端，然后将其打印。这是每次执行100次。

但是，在测试版本中，我为整数对的每次段落及其乘法创建并关闭一个新的套接字（执行100个乘法）。在普通版本中，我打开一个持久插座，并与客户端执行所有交互，然后关闭。

直觉上，我认为创建一个持久套接字的方法比每次创建，接受和关闭插座的速度要快一点 - 实际上，在创建，接受和关闭的新插座的方法中，明显更快。平均而言，持续的套接字方法大约需要8秒，而每次都需要0.4秒就会创建新套接字的方法。

我检查了两者的系统调用活动，并注意到两者之间没有什么不同。然后，我在另一台计算机（Macos Sierra）上测试了相同的程序，两者之间的区别可忽略不定。因此，似乎问题甚至不在应用程序代码，而是如何与OS进行交互（我正在运行Ubuntu LTS 16.04）。

有人知道为什么这里的性能存在如此差异，还是如何进一步调查问题？执行程序时，我还检查了系统宽指标（内存使用和CPU使用），并且似乎有很多内存，并且CPU的时间有很多空闲时间。

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请参阅两种方法如何不同的代码段：

每次方法创建新套接字：

// this is called one hundred times
public void listen() {
    try {
        while (true) {
            // Listens for a connection to be made to this socket.                                        
            Socket socket = my_serverSocket.accept();
            DataInputStream in = new DataInputStream(socket
                    .getInputStream());
            // Read in the numbers
            int numberOne = in.readInt();
            int numberTwo = in.readInt();
            int result = numberOne * numberTwo;
            DataOutputStream out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            out.writeInt(result);
            // tidy up
            socket.close();
        }
    } catch (IOException ioe) {
        ioe.printStackTrace();
    } catch (SecurityException se) {
        se.printStackTrace();
    }
}

持久套接字方法：

public void listen() {
    try {
        while (true) {
            // Listens for a connection to be made to this socket.
            Socket socket = my_serverSocket.accept();
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                DataInputStream in = new DataInputStream(socket
                        .getInputStream());
                // Read in the numbers
                int numberOne = in.readInt();
                int numberTwo = in.readInt();
                int result = numberOne * numberTwo;
                DataOutputStream out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                out.writeInt(result);
            }
            // tidy up
            socket.close();
        }
    } catch (IOException ioe) {
        ioe.printStackTrace();
    } catch (SecurityException se) {
        se.printStackTrace();
    }
}

Answer 1

您没有向我们展示发送整数以进行乘法的代码。您是否碰巧有一个循环，在每次迭代中，您发送一对并接收结果？如果是这样，请确保关闭Nagle的算法。

Nagle的算法试图克服"小包装问题"，即当应用程序反复在小块中排放数据时。这导致了巨大的开销，因为数据包标头通常比数据本身大得多。该算法实质上结合了许多小消息，并立即发送它们。如果收集了足够的数据，则该算法仍然可能会发送消息，但只有在某些超时已通过。

在您的情况下，您在客户端和服务器端的套接字上写了一小部分数据。数据未立即传输。而是插座等待更多数据来（没有），因此每次超时都必须经过。

Answer 2

实际上，这2件代码之间的唯一区别不是它们处理传入连接的方式（是否有一个持久的插座），区别在于，您称之为的连接"持续的"，100对数量乘以，而在另一个数字中，只有1对数字被乘以返回。这可以解释时间的差异。