Node.js与Zeromq、Python和Java的性能对比

Question

我写了一个简单的回声请求/回复测试，使用了node.js、Python和Java。这个代码循环执行了10万次请求。测试的平台是一台5年前的MacBook Pro，配有2个核心和3G内存，运行的是Snow Leopard系统。

结果发现，node.js的速度始终比另外两个平台慢了一个数量级。

Java的执行时间是： 实际时间 0m18.823s 用户时间 0m2.735s 系统时间 0m6.042s

Python的执行时间是： 实际时间 0m18.600s 用户时间 0m2.656s 系统时间 0m5.857s

而node.js的执行时间是： 实际时间 3m19.034s 用户时间 2m43.460s 系统时间 0m24.668s

有趣的是，使用Python和Java时，客户端和服务器的CPU使用率大约都是一半。而node.js的客户端几乎用满了一个CPU，服务器大约用了30%的CPU。客户端的进程还出现了大量的页面错误，这让我觉得可能是内存的问题。另外，在10K请求时，node.js的速度只慢了3倍；但随着运行时间的增加，它的速度下降得更厉害。

这是客户端的代码（注意，process.exit()这一行也不起作用，所以我在使用time命令的基础上还加了一个内部计时器）：

var zeromq = require("zeromq");

var counter = 0;
var startTime = new Date();

var maxnum = 10000;

var socket = zeromq.createSocket('req');

socket.connect("tcp://127.0.0.1:5502");
console.log("Connected to port 5502.");

function moo()
{
    process.nextTick(function(){
        socket.send('Hello');
        if (counter < maxnum)
        {
            moo();
        }
    });
}

moo();

socket.on('message',
          function(data)
          {
              if (counter % 1000 == 0)
              {
                  console.log(data.toString('utf8'), counter);
              }

              if (counter >= maxnum)
              {
                  var endTime = new Date();
                  console.log("Time: ", startTime, endTime);
                  console.log("ms  : ", endTime - startTime);
                  process.exit(0);
              }

              //console.log("Received: " + data);
              counter += 1;

          }
);

socket.on('error', function(error) {
  console.log("Error: "+error);
});

服务器代码：

var zeromq = require("zeromq");

var socket = zeromq.createSocket('rep');

socket.bind("tcp://127.0.0.1:5502",
            function(err)
            {
                if (err) throw err;
                console.log("Bound to port 5502.");

                socket.on('message', function(envelope, blank, data)
                          {
                              socket.send(envelope.toString('utf8') + " Blancmange!");
                          });

                socket.on('error', function(err) {
                    console.log("Error: "+err);
                });
            }
);

为了比较，这里是Python的客户端和服务器代码：

import zmq

context = zmq.Context()
socket = context.socket(zmq.REQ)
socket.connect("tcp://127.0.0.1:5502")

for counter in range(0, 100001):
    socket.send("Hello")
    message = socket.recv()

    if counter % 1000 == 0:
        print message, counter



import zmq

context = zmq.Context()
socket = context.socket(zmq.REP)

socket.bind("tcp://127.0.0.1:5502")
print "Bound to port 5502."

while True:
    message = socket.recv()
    socket.send(message + " Blancmange!")

还有Java的客户端和服务器代码：

package com.moo.test;

import org.zeromq.ZMQ;
import org.zeromq.ZMQ.Context;
import org.zeromq.ZMQ.Socket;

public class TestClient
{
    public static void main (String[] args)
    {
        Context context = ZMQ.context(1);

        Socket requester = context.socket(ZMQ.REQ);
        requester.connect("tcp://127.0.0.1:5502");

        System.out.println("Connected to port 5502.");

        for (int counter = 0; counter < 100001; counter++)
        {
            if (!requester.send("Hello".getBytes(), 0))
            {
                throw new RuntimeException("Error on send.");
            }

            byte[] reply = requester.recv(0);
            if (reply == null)
            {
                throw new RuntimeException("Error on receive.");
            }

            if (counter % 1000 == 0)
            {
                String replyValue = new String(reply);
                System.out.println((new String(reply)) + " " + counter);
            }
        }

        requester.close();
        context.term();
    }
}

package com.moo.test;

import org.zeromq.ZMQ;
import org.zeromq.ZMQ.Context;
import org.zeromq.ZMQ.Socket;

public class TestServer
{
    public static void main (String[] args) {
        Context context = ZMQ.context(1);

        Socket socket  = context.socket(ZMQ.REP);
        socket.bind("tcp://127.0.0.1:5502");

        System.out.println("Bound to port 5502.");

        while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
        {
            byte[] request = socket.recv(0);
            if (request == null)
            {
                throw new RuntimeException("Error on receive.");
            }

            if (!socket.send(" Blancmange!".getBytes(), 0))
            {
                throw new RuntimeException("Error on send.");
            }
        }

        socket.close();
        context.term();
    }
}

我本来想喜欢node.js，但考虑到代码的大小、简单性和性能差异，我现在很难说服自己。

所以，有人见过类似的情况吗？还是我在代码里做了什么愚蠢的事情？

编程语言内存管理请求响应 cpu使用率客户端代码 node.js 服务器性能性能对比

Node.js与Zeromq、Python和Java的性能对比

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