Erlang中频繁发送远程消息要注意的问题

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注：这篇文章可能会有争议，欢迎提出意见 

在Erlang中，如果要实现两个远程节点之间的通信，就需要通过网络来实现，对于消息发送，是使用TCP。如果要在两个节点间频繁发送消息，比如每秒几百上千条，那样就要注意了。 

无论是网游服务器开发的书籍，或是经验老道的工程师，都会告诉你，在发送数据包时，尽可能把小的消息组合为一个比较大的包来发送，毕竟一个TCP包的头也很大，首先是浪费带宽，其次调用底层发送的指令也是有开销的。有工程师告诉我，一般每秒大概是2W次左右。 

简单测试一下，先是代码 

一个接收消息并马上抛弃的Server： 

Java代码  

1. start() ->  
2.     register(nullserver, self()),  
3.     loop().  
4.   
5. loop() ->  
6.     receive  
7.     Any ->  
8.         loop() %drop message and loop  
9.     end.  

一个在循环中向它发送消息的Client： 

Java代码  

1. start() ->  
2.     start_send(100).  
3.   
4. start_send(0) ->  
5.     ok;  
6. start_send(N) ->  
7.     {nullserver, ‘foo@192.168.0.3‘} ! hi,  
8.     start_send(N-1).  

然后打开截包工具，运行server和client，截取到接近200个包的发送和接收记录，其中，大部分是这样的数据： 

实际上，只有从 00 00-00 19 这里开始，才是TCP包的内容，前面都是底层协议的数据，就是这样的数据包发送了100次，浪费是巨大的。而且，在消息发送后，还收到同样数目类似 

          

这样的响应包，也浪费着带宽。 


从目前我所阅读过的文档来看，暂时没有有关如何缓存这些消息定期一并发送的参数设置。那么有什么解决办法，我自己有两种。 

一种是将要发送的一批Message打包到一个list发送，接收方从list中取出所有message并处理。 

另一种是通过一个Proxy，发送方不通过 {Name, Node} ! Message 这种方式来发送，而是通过一个本地的Proxy Process，代理会将所有发送到某个节点的消息累积起来，定时批量发送过去；接收方也有一个Listening Process，它接收批量的Message，遍历后发送给本地的相应进程。 

这里是我初步写出来的实现，不太漂亮，仅供参考～ 

message_agent.erl: 实现消息的批量发送，接收和转发 

Java代码  

1. -module(message_agent).  
2. -export([listen/0, proxy/2, block_exit/1]).  
3. -export([loop_receive/0]).  
4. -define(MAX_BATCH_MESSAGE_SIZE, 50).  
5.   
6. listen() ->  
7.     io:format("Message agent server start listen~n"),  
8.     spawn(fun() -> register(‘MsgServerAgent‘, self()), loop_receive() end),  
9.     ok.  
10.   
11. loop_receive() ->  
12.     receive  
13.     {forward_message, PName, Messages} ->  
14.         forward_messages(PName, Messages),  
15.             loop_receive();  
16.     Any ->  
17.         message_agent:loop_receive()  
18.     end.  
19.   
20. forward_messages(PName, []) ->  
21.     ok;  
22. forward_messages(PName, [H|T]) ->  
23.     %io:format("Forward message ~w to process ~w~n", [H, PName]),  
24.     catch PName ! H,  
25.     forward_messages(PName, T).  
26.   
27.   
28. proxy(Node, PName) ->  
29.     spawn_link(fun() -> handle_message_forward(Node, PName, []) end).  
30.   
31. block_exit(Agent) ->  
32.     Agent ! {block_wait, self()},  
33.     receive  
34.     {unblock} ->  
35.         ok  
36.     end.  
37.   
38. handle_message_forward(Node, PName, Messages) ->  
39.     receive  
40.     {block_wait, Pid} ->  
41.         catch send_batch(Node, PName, lists:reverse(Messages)),  
42.         Pid ! {unblock};  
43.     Any ->  
44.         NewMessages = [Any|Messages],  
45.         case length(NewMessages)>=?MAX_BATCH_MESSAGE_SIZE of  
46.         true ->  
47.             send_batch(Node, PName, lists:reverse(NewMessages)),  
48.             handle_message_forward(Node, PName, []);  
49.         false ->  
50.             handle_message_forward(Node, PName, NewMessages)  
51.         end  
52.     after  
53.     0 ->  
54.         case length(Messages)>0 of  
55.         true ->  
56.             catch send_batch(Node, PName, lists:reverse(Messages));  
57.         false ->  
58.             ok  
59.         end,  
60.         handle_message_forward(Node, PName, [])  
61.     end.  
62.   
63. send_batch(Node, PName, Messages) ->  
64.     %io:format("Send batch message, size ~p~n", [length(Messages)]),  
65.     {‘MsgServerAgent‘, Node} ! {forward_message, PName, Messages}.  

使用方式很简单，在接收Message的一端调用 message_agent:listen() 启动监听代理，客户端使用 register(agent, message_agent:proxy(?NODE, ‘MsgServer‘)) 的方式启动代理进程，消息发送给这个代理进程就可以了。下面是我写的简单例子： 

Java代码  

1. -module(message_server).  
2. -export([start/0]).  
3. -define(TIMEOUT_MS, 1000).  
4.   
5. start() ->  
6.     io:format("Message server start~n"),  
7.     register(‘MsgServer‘, self()),  
8.     message_agent:listen(),  
9.     loop_receive(0).  
10.   
11. loop_receive(Count) ->  
12.     receive  
13.     Any ->  
14.         %io:format("Receive msg ~w~n", [Any]),  
15.             loop_receive(Count+1)  
16.     after  
17.     ?TIMEOUT_MS ->  
18.         if   
19.         Count>0 ->  
20.             io:format("Previous receive msg count: ~p~n", [Count]),  
21.             loop_receive(0);  
22.         true ->  
23.             loop_receive(0)  
24.         end  
25.     end.  

Java代码  

1. -module(message_client).  
2. -define(NODE, ‘msgsrv@192.168.0.3‘).  
3. -define(COUNT, 20000).  
4. -export([start/0]).  
5.   
6. start() ->  
7.     statistics(wall_clock),  
8.     register(agent, message_agent:proxy(?NODE, ‘MsgServer‘)),  
9.     send_loop(?COUNT).  
10.   
11. send_loop(0) ->  
12.     message_agent:block_exit(agent),  
13.     {_, Interval} = statistics(wall_clock),  
14.     io:format("Finished ~p sends in ~p ms, exiting...~n", [?COUNT, Interval]);  
15. send_loop(Count) ->  
16.     agent ! {self(), lalala},  
17.     send_loop(Count-1).  

这里要注意的是，消息发送端和接收端都是由一个单独的进程来处理消息。在Erlang的默认堆实现，是私有堆，本地进程间的消息发送是需要拷贝的，在数据量大的时候，该进程堆的垃圾回收会相当频繁。

Erlang中频繁发送远程消息要注意的问题

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