Question

我已经创建了一个远程桌面控制应用程序。显然，它由客户端和服务器部分组成：

服务器

从客户端接收鼠标/键盘操作;
将桌面截图发送给客户。

客户端：

从服务器接收屏幕截图;
发送鼠标/键盘操作;

考虑发送屏幕截图。当我使用家用PC作为服务器时 - 我最终获得了1920x1080的屏幕截图尺寸。通过使用JAI Image I/O Tools并将其编码为PNG，我能够为这么大的图像获得以下统计数据：

写入时间~0.2秒; （不是插入套接字，而是进入某些“常规”输出流，即编码时间）
读取时间~0.05秒; （不是来自套接字，而是来自某些“常规”输入流，即解码时间）
大小~250 KB;
完美品质。

因此，根据＃1 - 理想的可能FPS应为~5。

不幸的是，我甚至无法达到~5 FPS，甚至不能达到2 FPS。我搜索了瓶颈，发现写入/读取套接字I / O流需要大约2秒（请参阅附录1和2以获得澄清）。当然这是不可接受的。

我对这个主题进行了一些研究 - 并在两侧增加了套接字I / O流（BufferedInputStream和BufferedOutputStream）的缓冲。我从64 KB大小开始。这确实提高了性能。但仍然不能拥有至少2个FPS！另外，我已尝试使用Socket#setReceiveBufferSize和Socket#setSendBufferSize并且速度有一些变化，但我不知道它们的行为究竟如何，因此我不知道要使用哪些值。 / p>

查看初始化代码：

服务器

    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
    serverSocket.setReceiveBufferSize( ? ); // #1
    serverSocket.bind(new InetSocketAddress(...));

    Socket clientSocket = serverSocket.accept();
    clientSocket.setSendBufferSize( ? ); // #2
    clientSocket.setReceiveBufferSize( ? ); // #3

    OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(
            clientSocket.getOutputStream(), ? ); // #4
    InputStream inputStream = new BufferedInputStream(
            clientSocket.getInputStream(), ? ); // #5

客户端：

    Socket socket = new Socket(...);
    socket.setSendBufferSize( ? ); // #6
    socket.setReceiveBufferSize( ? ); // #7

    OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(
            socket.getOutputStream(), ? ); // #8
    InputStream inputStream = new BufferedInputStream(
            socket.getInputStream(), ? ); // #9

问题：

您会为所有人推荐哪些值（以提高性能）这些案件和原因？
请澄清Socket#setReceiveBufferSize和 Socket#setSendBufferSize行为。
您可以提供哪些其他方法/技巧来提高性能这样的申请？
Skype提供高质量的实时桌面传输 - 他们是如何做到的？

附录1：添加客户端套接字读取的展开伪代码（@mcfinnigan）：

while(true) {
    // objectInputStream is wrapping socket's buffered input stream.
    Object object = objectInputStream.readObject(); // <--- Bottleneck (without setting proper buffer sizes is ~2 s)

    if(object == null)
        continue;

    if(object.getClass() == ImageCapsule.class) {
        ImageCapsule imageCapsule = (ImageCapsule)object;

        screen = imageCapsule.read(); // <--- Decode PNG (~0.05 s)

        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                repaint();
            }
        });
    }
}

附录2：添加服务器套接字写入的展开伪代码（@EJP）：

while(true) {
    // objectOutputStream is wrapping socket's buffered output stream.
    BufferedImage screen = ... // obtaining screenshot
    ImageCapsule imageCapsule = new ImageCapsule();

    imageCapsule.write(screen, formatName()); // <--- Encode PNG (~0.2 s)

    try {
        objectOutputStream.writeObject(imageCapsule); // <--- Bottleneck (without setting proper buffer sizes is ~2 s)
    }
    finally {
        objectOutputStream.flush();
        objectOutputStream.reset(); // Reset to free written objects.
    }
}

结论：

感谢您的回答，特别是EJP - 他让我的事情变得更加清晰。如果你像我一样 - 寻求如何调整套接字性能的答案你应该检查TCP/IP Sockets in Java, Second Edition: Practical Guide for Programmers，尤其是第6章“引擎盖下”，它描述了*Socket类幕后发生的事情，如何发送管理和利用接收缓冲区（这是性能的主要关键）。

Answer 1

写作时间~0.2秒;

阅读时间~0.05秒;

如果不考虑干预网络的延迟和带宽，这些目标就毫无意义。

大小~250 KB;

非主题。图像大小取决于您，它与实际编程无关，这是此站点的目的。

完美品质。

'完美品质'只要求您不要丢弃任何通过TCP无法获得的位。

  serverSocket.setReceiveBufferSize( ? ); // #1

为所有接受的套接字设置接收缓冲区大小。设置它尽可能大，超过64k，如果可能的话。

socket.setSendBufferSize( ? ); // #6

将此设置为您能承受的最大值，如果可能的话，设置为64k以上。

    socket.setReceiveBufferSize( ? ); // #7

由于这是一个已接受的套接字，因此您已经完成了上述操作。删除。

    OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(
            socket.getOutputStream(), ? ); // #8
    InputStream inputStream = new BufferedInputStream(
            socket.getInputStream(), ? ); // #9

这些的默认值是8k;只要你有足够的套接字缓冲区大小就足够了。

对于所有这些案例，您会推荐哪些值（以提高性能）以及为什么？

见上文。

请澄清Socket#setReceiveBufferSize()和Socket#setSendBufferSize()行为。

它们控制TCP'窗口'的大小。这是一个相当深奥的话题，但其目的是使大小至少等于网络的带宽延迟乘积，即以秒为单位的带宽（以字节为单位/秒的延迟）> =以字节为单位的缓冲区大小。

您可以提出哪些其他方法/技巧来提高此类应用的性能？

在发送数据时，不要抱着睡觉和做其他任务。尽可能快地以最紧密的循环发送它。

Skype提供高质量的实时桌面传输 - 他们是如何做到的？

偏离主题，可能不可知，除非Skype员工碰巧想在这里泄露公司机密。

Answer 2

如果客户端为每个图像打开新的TCP连接，则TCP slow start可能会导致速度变慢。 - ＆GT;对所有帧使用相同的TCP连接。
TCP有自己的缓冲区，用于TCP的最佳方式 - ＆gt; BufferedOutputStream有时会带来好处，有时却没有。
通常屏幕截图中只有一小部分内容会发生变化。 - ＆GT;仅转移更换的部件。

Answer 3

我认为最大的带宽浪费将在于桌面的完全转移。你应该把它更像电影，并对帧进行差分编码。

缺点是操作更复杂。也许那里有一些简单的视频编解码器API /实现？

Answer 4

您可以查看Java NIO（http://www.cs.brown.edu/courses/cs161/papers/j-nio-ltr.pdf），使用多个频道等。

Answer 5

问题很清楚。我上面的人建议使用多个nio通道，我宁愿使用多个阻塞套接字（nio不是更快）。然而，这并没有改善net comm，这是并行编程，在你的情况下肯定是一个很好的解决方案。我建议如下

http://docs.oracle.com/javase/1.4.2/docs/api/java/net/Socket.html#setTcpNoDelay(boolean)

将其设置为true，您将能够以增加带宽消耗为代价加速套接字通信。

调整Java套接字的性能

5 个答案: