C++ 提高asio同步与异步操作性能

这有点类似于。由于这个问题没有结论性的答案，我将发布一个类似的问题，并用示例代码和统计数据来演示这个问题

下面，我列举了同步和异步服务器应用程序示例，它们以循环的方式连续向客户机发送25字节的消息。在客户端，我正在检查它能够以什么速率接收消息。示例设置非常简单。在同步服务器的情况下，它会为每个客户端连接生成一个新线程，该线程会在循环中不断发送25字节的消息。在异步服务器的情况下，它也会为每个客户端连接生成一个新线程，该线程使用异步写入（主线程调用

ioservice.run（）

）在循环中不断发送25字节的消息。对于性能测试，我只使用一个客户端

同步服务器代码：

#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/thread.hpp>

using boost::asio::ip::tcp;

class tcp_connection : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>
{
public:
    typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> pointer;

    static pointer create(boost::asio::io_service& io_service)
    {
       return pointer(new tcp_connection(io_service));
    }

    tcp::socket& socket()
    {
        return socket_;
    }

    void start()
    {
        for (;;) {
            try {
                ssize_t len = boost::asio::write(socket_, boost::asio::buffer(message_));
                if (len != message_.length()) {
                    std::cerr<<"Unable to write all the bytes"<<std::endl;
                    break;
                }
                if (len == -1) {
                    std::cerr<<"Remote end closed the connection"<<std::endl;
                    break;
                }
            }
            catch (std::exception& e) {
                std::cerr<<"Error while sending data"<<std::endl;
                break;
            }
        }
    }

private:
    tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service)
        : socket_(io_service),
          message_(25, 'A')
    {
    }

    tcp::socket socket_;
    std::string message_;
};

class tcp_server
{
public:
    tcp_server(boost::asio::io_service& io_service)
        : acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 1234))
    {
        start_accept();
    }

private:
    void start_accept()
    {
        for (;;) {
            tcp_connection::pointer new_connection =
                tcp_connection::create(acceptor_.get_io_service());
            acceptor_.accept(new_connection->socket());
            boost::thread(boost::bind(&tcp_connection::start, new_connection));
        }
    }
    tcp::acceptor acceptor_;
};

int main()
{
    try {
        boost::asio::io_service io_service;
        tcp_server server(io_service);
    }
    catch (std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/asio.hpp>

#include <boost/thread.hpp>

using boost::asio::ip::tcp;

class tcp_connection
        : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>
{
public:
    typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> pointer;

    static pointer create(boost::asio::io_service& io_service)
    {
        return pointer(new tcp_connection(io_service));
    }

    tcp::socket& socket()
    {
        return socket_;
    }

    void start()
    {
        while (socket_.is_open()) {
            boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_),
                boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(),
                            boost::asio::placeholders::error,
                            boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
        }
    }

private:
    tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service)
        : socket_(io_service),
          message_(25, 'A')
    {
    }

    void handle_write(const boost::system::error_code& error,
                      size_t bytes_transferred)
    {
        if (error) {
            if (socket_.is_open()) {
                std::cout<<"Error while sending data asynchronously"<<std::endl;
                socket_.close();
            }
        }
    }

    tcp::socket socket_;
    std::string message_;
};

class tcp_server
{
public:
    tcp_server(boost::asio::io_service& io_service)
        : acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 1234))
    {
        start_accept();
    }

private:
    void start_accept()
    {
        tcp_connection::pointer new_connection =
                tcp_connection::create(acceptor_.get_io_service());
        acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
                boost::bind(&tcp_server::handle_accept, this, new_connection,
                        boost::asio::placeholders::error));
    }

    void handle_accept(tcp_connection::pointer new_connection,
                       const boost::system::error_code& error)
    {
        if (!error) {
            boost::thread(boost::bind(&tcp_connection::start, new_connection));
        }

        start_accept();
    }

    tcp::acceptor acceptor_;
};

int main()
{
    try {
        boost::asio::io_service io_service;
        tcp_server server(io_service);
        io_service.run();
    }
    catch (std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}

#include <iostream>

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/array.hpp>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc != 3) {
        std::cerr<<"Usage: client <server-host> <server-port>"<<std::endl;
        return 1;
    }

    boost::asio::io_service io_service;
    boost::asio::ip::tcp::resolver resolver(io_service);
    boost::asio::ip::tcp::resolver::query query(argv[1], argv[2]);
    boost::asio::ip::tcp::resolver::iterator it = resolver.resolve(query);
    boost::asio::ip::tcp::resolver::iterator end;
    boost::asio::ip::tcp::socket socket(io_service);
    boost::asio::connect(socket, it);

//    Statscollector to periodically print received messages stats
//    sample::myboost::StatsCollector stats_collector(5);
//    sample::myboost::StatsCollectorScheduler statsScheduler(stats_collector);
//    statsScheduler.start();

    for (;;) {
        boost::array<char, 25> buf;
        boost::system::error_code error;
        size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(buf), error);
//        size_t len = boost::asio::read(socket, boost::asio::buffer(buf));
        if (len != buf.size()) {
            std::cerr<<"Length is not "<< buf.size() << " but "<<len<<std::endl;
        }
//        stats_collector.incr_msgs_received();
    }
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
使用boost:：asio:：ip:：tcp；
类tcp\u连接：public boost:：从\u启用\u共享\u
{
公众：
typedef boost:：共享_ptr指针；
静态指针创建（boost:：asio:：io_服务和io_服务）
{
返回指针（新的tcp_连接（io_服务））；
}
tcp:：套接字和套接字（）
{
返回插座；
}
void start（）
{
对于（；；）{
试一试{
ssize_t len=boost:：asio:：write（套接字，boost:：asio:：buffer（消息））；
if（len！=消息长度（）{
std:：cerr这不是异步发送的使用方式：通过这种方式，连接的线程将越来越多的写入请求放入asio队列，同时调用
ioservice.run（）的线程将它们退出队列

低性能很可能是由于主线程（生产者）和运行
ioservice
（使用者）的线程的一部分在ioservice工作队列上存在高争用

此外，如果你监控你的内存，你应该看到它在增长，最终会阻塞你的系统：我确实希望生产者比消费者更快

仅报告两种相关方法的正确方法（未经测试）应如下所示：

    void start()
    {
        boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_),
            boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(),
                        boost::asio::placeholders::error,
                        boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
    }

    void handle_write(const boost::system::error_code& error,
                      size_t bytes_transferred)
    {
        if (error) {
            if (socket_.is_open()) {
                std::cout<<"Error while sending data asynchronously"<<std::endl;
                socket_.close();
            }
        }
        if (socket_.is_open()) {
            boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_),
                boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(),
                            boost::asio::placeholders::error,
                            boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
        }

    }    

void start（）
{
boost：：asio：：异步写入（套接字），boost：：asio：：缓冲区（消息），
boost:：bind（&tcp_connection:：handle_write，shared_from_this（），
boost:：asio:：占位符：：错误，
boost：：asio：：占位符：：字节（已传输）；
}
无效句柄写入（常量boost:：system:：error\u代码和错误，
大小（传输的字节数）
{
如果（错误）{
if（套接字打开（）{
std：：虽然我自己刚刚开始ASIO，但我认为您应该从希望并行工作的每个线程执行
ioservice.run（）
。在同步IO的情况下，请参阅@ted，不需要调用ioservice.run（）明确地。请看示例是的，正如我在原始帖子中提到的，我还怀疑性能的下降是由于ioservice线程和连接线程之间的线程切换/争用。关于ioservice线程本身调用asyn_write…我认为虽然在这个特定的示例代码中看起来不错，但在典型的使用中，case调用async_write的始终是非ioservice线程。因此，我们必须使用单个客户端发送的消息越多，与同步IO相比，异步IO似乎会增加更多的开销/性能问题。当然，这将在添加越来越多的客户端时得到补偿，因为我们不需要这样做在异步IO情况下，为每个客户端创建一个线程。我不确定您是否理解我的答案的含义。我的解决方案解决了异步低性能问题吗？开销最小，灵活性非常高。唯一的问题是，编写起来稍微麻烦一些。如果不清楚区别，我可以向an添加一些漂亮的图表回答……我想我明白你的意思了。连接线程触发对ioservice的调用，而ioservice线程则是不断尝试发送消息的线程（如果我遗漏了什么，请告诉我）。这在本示例中有效，因为_消息没有更改。但在典型情况下，该消息将在某个应用程序线程中生成，并需要发送到客户端。因此，通常ioservice线程不会调用async_write。@DonaldAlan不仅：：您可以将定时事件用作。同样，事件驱动等效于执行h睡眠是让计时器回调一次又一次地点燃自己。与经典方法相比，最大的区别在于使用事件驱动循环，池中的线程可以自由执行其他回调。使用“经典方法”，线程会陷入睡眠。您还可以“立即点燃”：