主要观点:
- 探索在同一机器上不同进程间的快速通信方式,重点关注高速进程间通信(IPC),部分方法可扩展至网络,用 Rust 进行探索。
- 要实现从一个进程向另一个进程发送“ping”消息并收到确认“pong”的循环,以测量往返时间,同时注意聚焦低延迟而非高吞吐量。
- 介绍计时的注意事项,包括计算机时钟的精度、不同的计时方法及其硬件依赖性,强调短时间事件计时困难。
- 使用 Divan 进行基准测试,比较不同 IPC 方法的性能。
- 介绍 4 种 IPC 方法:管道(Pipes)、TCP、UDP、共享内存(Shared Memory),分别阐述其实现和特点。
- 给出不同平台上各方法的测试结果,显示共享内存的性能优势,以及系统调用对其他方法性能的影响。
- 结论认为多数方法性能相似,生产环境中多数工作负载可使用 HTTP/TCP 连接,而在延迟关键场景下,使用共享内存的维护开销是值得的。
关键信息和重要细节:
- 代码可在这里获取。
- 计时方面,不同硬件和操作系统上的基准测试结果不同,短时间事件计时困难,建议运行足够多的迭代以获得准确结果。
- 管道方法通过连接
stdout
和stdin
实现进程间通信,代码相对简单但数据结构复杂时可能需要处理分隔符。 - TCP 方法通过 TCP 连接进行通信,可设置
TCP_NODELAY
,代码实现比管道稍复杂,可跨网络使用。 - UDP 方法是“fire and forget”机制,实现时需注意广播协议的特点和 API 的差异,可附加多个监听器。
- 共享内存方法需要手动处理同步,代码编写困难,易出现 bug,且不清楚内存是否可轻松调整大小。
- 测试结果显示共享内存在低延迟方面性能突出,其他方法因系统调用而性能相对较差。
总结:通过在 Rust 中探索不同 IPC 方法,比较了它们在同一机器上的性能,得出在生产环境中根据需求选择合适 IPC 方式的结论,同时强调了计时和系统调用对性能的影响。
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