muduo 与 boost asio 吞吐量对比

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muduo 与 boost asio 吞吐量对比

分类：
muduo
c++

2010-09-04 16:24
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1. 测试对象
2. 测试环境
3. 测试方法
4. 测试结果
5. 讨论

muduo (http://code.google.com/p/muduo) 是一个基于 Reactor 模式的 C++ 网络库，我在编写它的时候并没有以高并发高吞吐为主要目标，但出乎我的意料，ping pong 测试表明，muduo 吞吐量比 boost.asio 高 15% 以上。

测试对象

• boost 1.40 中的 asio 1.4.3
• asio 1.4.5 (http://think-async.com/Asio/Download)
• muduo 0.1.1 (http://muduo.googlecode.com/files/muduo-0.1.1-alpha.tar.gz) SHA1 Checksum: a446ea8a22915f439063d2bc52eb2dc4b9caf92d

测试环境

硬件：DELL 490 工作站，双路 Intel quad core Xeon E5320 CPU，16G 内存

操作系统：Ubuntu Linux Server 10.04.1 LTS x86_64

编译器：g++ 4.4.3

测试方法

依据 asio 性能测试 http://think-async.com/Asio/LinuxPerformanceImprovements 的办法，用 ping pong 协议来测试吞吐量。

简单地说，ping pong 协议是客户端和服务器都实现 echo 协议。当 TCP 连接建立时，客户端向服务器发送一些数据，服务器会 echo 回这些数据，然后客户端再 echo 回服务器。这些数据就会像乒乓球一样在客户端和服务器之间来回传送，直到有一方断开连接为止。这是用来测试吞吐量的常用办法。

asio 的测试代码取自 http://asio.cvs.sourceforge.net/viewvc/asio/asio/src/tests/performance/ ，未作更改。

muduo 的测试代码在 0.1.1 软件包内，路径为 examples/pingpong/，代码如 http://gist.github.com/564985 所示。

muduo 和 asio 的优化编译参数均为 -O2 -finline-limit=1000

$ BUILD_TYPE=release ./build.sh  # 编译 muduo 的优化版本

我主要做了两项测试：

• 单线程测试，测试并发连接数为 1/10/100/1000/10000 时的吞吐量。
• 多线程测试，并发连接数为 100 或 1000，服务器和客户端的线程数同时设为 1/2/3/4。（由于我家里只有一台 8 核机器，而且服务器和客户端运行在同一台机器上，线程数大于 4 没有意义。）

所有测试中，ping pong 消息的大小均为 16k bytes。测试用的 shell 脚本可从 http://gist.github.com/564985 下载。

测试结果

单线程测试的结果，数字越大越好：

多线程测试的结果，数字越大越好：

测试结果表明 muduo 吞吐量平均比 asio 高 15% 以上。

讨论

muduo 出乎意料地比 asio 性能优越，我想主要得益于其简单的设计和简洁的代码。

asio 在多线程测试中表现不佳，我猜测其主要原因是测试代码只使用了一个 io_service，如果改用“io_service per CPU”的话，性能应该有所提高。我对 asio 的了解程度仅限于能读懂其代码，希望能有 asio 高手编写“io_service per CPU”的 ping pong 测试，以便与 muduo 做一个公平的比较。

ping pong 测试很容易实现，欢迎其他网络库（ACE、POCO、libevent 等）也能加入到对比中来，期待这些库的高手出马。