System.IO.Pipelines来对消息进行Buffer合并
System.IO.Pipelines来对消息进行Buffer合并
https://www.cnblogs.com/smark/p/9927455.html
.net core使用Pipelines进行消息IO合并
之前的文章讲述过通过IO合并实现百万级RPS和千万级消息推送,但这两篇文章只是简单地讲了一下原理和测试结果并没有在代码实现上的讲解,这一编文章主要通过代码的实现来讲述消息IO合并的原理。其实在早期的版本实现IO合并还是比较因难的,需要大量的代码和测试Beetlex是完全自己实现这套机制。不过这一章就不是从Beetlex的实现来讲解,因为MS已经提供了一个新东西给以支持,那就是System.IO.Pipelines.在Pipelines的支持下实现消息Buffer的合并变得非常简单的事情。
消息IO合并原理
其实消息IO合并的原理在这里再多说一遍,就是多个消息使用同一个网络IO写入,其实就是把原来一个消息对应一个Buffer,设计成多个消息写入同一个Buffer.从原理上实现可以看以下图解。
System.IO.Pipelines介绍
System.IO.Pipelines: High performance IO in .NET, 微软是这样说的了解详情 但我了解System.IO.Pipelines后发现其实是一个安全可靠的内存池读写+状态态通知机制;不过这套机制对普通开发者来说是件非常复杂的工作,主要原因是一但处理不好的情况那就导致内存泄露的可能!基于System.IO.Pipelines这套机制,可以非常方便地把消息和网络buffer分离出来。接下来就讲一下使用System.IO.Pipelines实现自动批量把消息合并到Buffer中。
Pipe类
针对System.IO.Pipelines的介绍说得还是挺神的,其实打开System.IO.Pipelines一看你就发现就几抽像类,真正使用的就只有Pipe一个类.Pipe看上去更像一个Stream提供一个Read和write属性。Writer属性是写入数据,而Reader则是读取消息,不过这两个属性对象基于状态交互所以两者可以分别在不同的线程进行处理。
消息队列和写入
前面的原理已经讲了,如果想消息能合并那就需要一个队列,然后确保同一时间只有一个线程来处理队列中的消息。如果当前线程检测到队列中有多个消息那就可以获取所有消息进行一个批序列化,接下来看一下这代码代码是怎样实现的.
复制代码
private async void OnMergeWrite(object state)
{
while (true)
{
var memory = mWrite.GetMemory(2048);
var length = memory.Length;
int offset = 0;
int count = 0;
while (_msgQueues.TryDequeue(out string msg))
{
if (length < msg.Length)
{
mWrite.Advance(count);
memory = mWrite.GetMemory(2048);
length = memory.Length;
offset = 0;
count = 0;
}
var elen = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(msg, memory.Slice(offset, msg.Length).Span);
count += elen;
offset += elen;
length -= elen;
}
if (count > 0)
mWrite.Advance(count);
await mWrite.FlushAsync();
lock (_workSync)
{
if (_msgQueues.IsEmpty)
{
_doingWork = false;
return;
}
}
}
}
复制代码
代码并不复杂,进入线程不断地获取消息并序列化到Buffer中,当Buffer满了后提交给Writer后重新获取Buffer继续序列化。当没有消息的时候再一次检测队列如果又存在消息则继续,为什么需要两层While来检测呢,主要是和队列写入状态检测的一致性判断。
复制代码
public void Enqueue(string message)
{
_msgQueues.Enqueue(message);
lock (_workSync)
{
if (!_doingWork)
{
System.Threading.ThreadPool.UnsafeQueueUserWorkItem(OnMergeWrite, this);
_doingWork = true;
}
}
}
复制代码
以上是消息写入队列方法。
Pipe数据读取
由于Pipe的Write和Read是基于状态同步,所以Reader可以在任何意时间和任意线程中进行读取,以下是Read的代码:
复制代码
private async static void Read(object state)
{
int count = 0;
while (true)
{
var result = await pipe.Reader.ReadAsync();
var buffer = result.Buffer;
var end = buffer.End;
if (buffer.IsSingleSegment)
{
Console.WriteLine(System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer.First.Span));
// SAEA.Memory=buffer;
}
else
{
foreach (var b in buffer)
{
Console.WriteLine(System.Text.Encoding.ASCII.GetString(b.Span));
}
//SAEA.BufferList=buffer;
}
pipe.Reader.AdvanceTo(end);
count++;
Console.WriteLine(count);
}
}
复制代码
测试
代码写完了,接下来的工作就是通过测试看一下是不是达到合并的效果,以下开启两个线程分别连续写入1000个消息。
复制代码
static void Main(string[] args)
{
pipe = new Pipe();
messageQueue = new MessageQueue(pipe.Writer);
System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(Read);
System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(Write, "AAAA");
System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(Write, "BBBB");
Console.Read();
}
private static void Write(object state)
{
string name = (string)state;
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
messageQueue.Enqueue($"[{name + i}]");
}
}
复制代码
实际运行效果:
总结
通过以上示例相信大家对System.IO.Pipelines来对消息进行Buffer合并有一个很好的理解,不过实际情况处理的是对象消息则相对复杂一些,毕竟消息的大小是不可知的,不过可以针对最大消息长度来分析Buffer,确保一个Buffer能够序列化一个或多个消息即可。如果你想抛开System.IO.Pipelines更深入地了解实现原因可以查看Beetlex的源码,具体位置在:PipeStream
最后奉上以上示例的代码http://www.ikende.com/Files/SocketIOMerge.zip?tag=manager
System.IO.Pipelines来对消息进行Buffer合并的更多相关文章
- System.IO.Pipelines: .NET上高性能IO
System.IO.Pipelines是一个新的库,旨在简化在.NET中执行高性能IO的过程.它是一个依赖.NET Standard的库,适用于所有.NET实现. Pipelines诞生于.NET C ...
- System.IO.Pipelines: .NET高性能IO
System.IO.Pipelines是一个新的库,旨在简化在.NET中执行高性能IO的过程.它是一个依赖.NET Standard的库,适用于所有.NET实现. Pipelines诞生于.NET C ...
- 高效方便的IO库: System.IO.Pipelines
我们在编写网络程序的时候,经常会进行如下操作: 申请一个缓冲区 从数据源中读入数据至缓冲区 解析缓冲区的数据 重复第2步 表面上看来这是一个很常规而简单的操作,但实际使用过程中往往存在如下痛点: 数据 ...
- System.Span, System.Memory,还有System.IO.Pipelines
System.Span, System.Memory,还有System.IO.Pipelines 使用高性能Pipelines构建.NET通讯程序 .NET Standard支持一组新的API,Sys ...
- Type 'System.IO.FileStream' with data contract name 'FileStream:http://schemas.datacontract.org/2004/07/System.IO' is not expected.
今天在WCF项目里使用DataContract序列化接口参数的时候,报了这个错,错误详细信息如下: System.ServiceModel.CommunicationException: There ...
- 使用匿名管道在进程间通信 (System.IO.Pipes使用)(转)
原文地址:http://www.cnblogs.com/yukaizhao/archive/2011/08/04/system-io-pipes.html 管道的用途是在同一台机器上的进程之间通信,也 ...
- 多种下载文件方式 Response.BinaryWrite(byte[] DocContent);Response.WriteFile(System.IO.FileInfo DownloadFile .FullName);Response.Write(string html2Excel);
通过html给xls赋值,并下载xls文件 一.this.Response.Write(sw.ToString());System.IO.StringWriter sw = new System.IO ...
- HttpClient exception:ExceptionType:System.Threading.Tasks.TaskCanceledException: The operation was canceled. ---> System.IO.IOException: Unable to read data from the transport connection: Operation ca
error msg: System.Threading.Tasks.TaskCanceledException: The operation was canceled. ---> System. ...
- [转]c# System.IO.Ports SerialPort Class
本文转自:https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.io.ports.serialport?redirectedfrom=MSDN& ...
随机推荐
- 转 tensorflow模型保存 与 加载
使用tensorflow过程中,训练结束后我们需要用到模型文件.有时候,我们可能也需要用到别人训练好的模型,并在这个基础上再次训练.这时候我们需要掌握如何操作这些模型数据.看完本文,相信你一定会有收获 ...
- 实现Promise的first等各种变体
本篇文章主要是想通过ES6中Promise提供的几个方法,来实现诸如first.last.none.any等各种变体方法! 在标准的ES6规范中,提供了Promise.all和Promise.race ...
- 数据库原理及应用-用户接口及SQL查询语言(Query Language)
2018-02-07 20:41:39 一.DBMS的用户接口 查询语言 访问DBMS的访问工具(GUI) API 相关类库 二.SQL语言 SQL语言可以细分为四种: 1.Data Definiti ...
- mysql外键理解
一个班级的学生个人信息表: 什么是外键 在设计的时候,就给表1加入一个外键,这个外键就是表2中的学号字段,那么这样表1就是主表,表2就是子表. 外键用来干什么 为了一张表记录的数据不要太过冗余. 这和 ...
- Shell date 命令详解
格式: date [选项] ... [+格式] 选项说明: -d ,--date=字符串 显示指定字符串所描述的时间 格式说明: 例子1: #!/bin/bash ##. 获取当前系统时间 YYYY- ...
- C++ 线程的创建、挂起、唤醒和结束 &&&& 利用waitForSingleObject 函数陷入死锁的问题解决
最近在写一个CAN总线的上位机软件,利用CAN转USB的设备连到电脑上,进行数据的传输.在接收下位机发送的数据的时候采用的在线程中持续接收数据. 1.在连接设备的函数中,开启线程. ,CREATE_S ...
- unity调用Android百度地图
由于个人是Android小白,在这个配置上面被折磨了很久,因此写下这篇文章 工具:eclipse + unity5.6.1 首先去百度地图开发者平台下载你需要的资源,我只需要显示地图和定位,这个时候你 ...
- BOM(Browser Object Model) 浏览器对象模型
JavaScript 实现是由 3 个部分组成:核心(ECMAScript),文档对象模型(DOM),浏览器对象模型(BOM) BOM(Browser Object Model) 浏览器对象模型BOM ...
- java网络编程之图片上传
输入输出流核心代码 所有的文件传输都是靠流,其中文件复制最具代表性.输入流和输出流,从输入流中读取数据写入到输出流中. InputStream in = 输入源; OutputStream os = ...
- Falsy Bouncer
真假美猴王! 删除数组中的所有假值. 在JavaScript中,假值有false.null.0."".undefined 和 NaN. 这是一些对你有帮助的资源: Boolean ...