如何提高 Boost ASIO、UDP 客户端应用程序的吞吐量

Question

我正在使用 Boost ASIO 库来实现需要具有高吞吐量的 Windows UDP 客户端。

我想使用异步接收调用，以便我最终可以实现接收超时，即。一段时间后，如果没有收到数据报，我的应用程序将退出。

我的问题是，我发现使用同步接收与异步接收相比，数据吞吐量提高了 30%。我在多个 Dell R630、R710 Windows 2008 服务器甚至我的联想 ThinkPad 笔记本电脑上运行应用程序时发现了这个问题。

下面两个代码段之间的主要性能差异是什么？ioService.run_one()每次异步接收后调用是否有更多开销？我是 Boost 库的新用户，所以任何帮助将不胜感激！

同步接收：

socket_->receive_from(boost::asio::buffer(&vector_[0], datagramSize),  
                      endPoint_);

对比

异步接收（带阻塞）：

err = boost::asio::error::would_block;

socket_->async_receive_from(
    boost::asio::mutable_buffers_1(&vector_[0], datagramSize),
    endPoint_,
    boost::bind(&HandleRead, _1, _2, &err, &bytesReceived));

do
{
    ioService_.run_one()
}
while(err == boost::asio::error::would_block)

异步接收处理函数：

static void HandleRead
(
    const boost::system::error_code& error, 
    std::size_t bytesRead,
    boost::system::error_code* outError, 
    std::size_t* outBytesRead
)
{
    *outError = error;
    *outBytesRead = bytesRead;
}

Answer 1

async_API 函数系列具有异步运行这一最重要的特性，这不足为奇。

异步运行任何东西本身都不会让它更快。事实上，由于调度人工制品，它可能会更慢。

问题是异步可以让你在少量线程（例如主线程）上做更多的事情。

听起来好像您的应用程序不需要那种多路复用操作。如果您的应用程序确实以线性方式尽可能快地消耗单个数据包源，那么确实没有意义

• 插入一个（线程安全的）任务队列
• 要求io_service在可用的服务线程中安排任务¹（您只有一个）
• 以回调的形式协调结果；回调经常导致对象生命周期黑客，这反过来又经常导致shared_ptr<>s。如果是这样，这些都是更多延迟的来源（由于参考位置减少，更多动态分配等）。

如果不需要，请不要使用异步模式。

即使您的基本单线程、顺序运行的任务数量有限，您也可以通过为每个任务设置一个线程、每个io_service线程一个线程并避免协调来实现最大目标。

¹ 线程正在运行io_service::run或类似