C++和Java之间的低延迟IPC

sockets java c++ ipc java-native-interface

2022-09-04 07:27:30

对于以下情况，实现C++/Java IPC 的最佳方法是什么？

（最近有人问了类似的问题，但我的要求更具体）

我有两个程序 - 一个用C++编写，另一个用Java编写 - 需要相互通信。两者都在同一台计算机上运行。
这些程序相互发送消息。消息通常很短（小于几百个字节），但大小可能为 100KB 或更大。
消息不需要确认（即，不是像HTTP这样的请求/响应模型）。例如，C++程序向 Java 程序发送消息，Java 程序可以通过稍后向C++程序发送消息来回复，反之亦然。
理想的解决方案应具有a）非常低的延迟，b）没有安全问题（用户不必授权打开端口等）和c）将与平台无关。

我的第一个想法是使用套接字 - 每个程序都充当另一个程序的服务器。套接字比其他形式的IPC具有更多的开销，如果我让系统自动分配端口号，我不知道服务器将如何通知客户端端口号。我也考虑过命名管道，但它们在不同平台上不受支持（至少不是一致的）。JNI看起来像一个选项，但它可以跨越进程边界吗？

有什么建议吗？

谢谢！

后续问题

如果我使用套接字，我是否需要打开两个套接字以允许如上所述的异步通信？

答案 1

我建议你使用TCP套接字。

根据我的经验，TCP套接字的实际开销与其他任务的应用程序工作负载相比非常低，至少是我用来开发的那些。我的意思是，有时即使套接字的延迟是其他IPC机制延迟的两倍，但在整个工作流程中，它们的影响很小。而且它为您省去了在Java应用程序和C++应用程序之间制作IPC的麻烦，这最终将要求您使用使用JNI的特定Java库，同时具有JNI和库本身的开销。

实际上，在我的Java应用程序中，我已经测量了垃圾回收器的影响远远比“环回”TCP套接字引起的延迟更重要。

此外，TCP套接字比传统的IPC更具可扩展性（和便携性！如果将来您必须在不同的计算机上运行客户端和服务器，该怎么办？在“TCP套接字”场景中，您必须进行5分钟的黑客攻击，在“传统IPC”场景中，您必须重写整个IPC内容。

但是，您的应用程序的一般工作流程是什么？

即使不需要确认，我也建议使用TCP（而不是UDP）来避免未排序的传递（这在重新排列您收到的内容时会导致屁股疼痛 - 您的一些消息是100KB，这不适合UDP数据包）。

在回答您的最后一个问题时，为了让服务器通知客户端有关端口的信息，您可以只让服务器使用特定的“port”命令行参数启动客户端，或者让服务器在/tmp（或其他临时目录）下保存一个小文件，并在其中写入端口号。

答案 2

我听说过ZeroMQ的好东西，特别是这些场景。在某些情况下，它甚至吹嘘比TCP更快。简而言之，尝试一下肯定不会有什么坏处。