UNIX域套接字与共享内存（映射文件）

Question

有人能说，与共享内存（或备用内存映射文件）相比，UNIX域套接字有多慢？

感谢。

Answer 1

这更像是一个设计问题，而不是速度（共享内存 更快），域套接字明显更具UNIX风格，并且可以解决更少的问题。在事先知道的选择方面：

域套接字优势

• 阻止和非阻塞模式以及它们之间的切换
• 任务完成后你不必释放它们

域套接字缺点

• 必须以线性方式阅读和书写

共享内存优势

• 非线性存储
• 永远不会阻止
• 多个程序可以访问它

共享内存不利

• 需要锁定实施
• 需要手动释放，即使未被任何程序使用

这就是我现在所能想到的。但是，我每天都会使用域套接字 - 更不用说重新实现它们来分布式计算要容易得多。由于需要安全设计，共享内存的速度增益将会丢失。但是，如果您确切知道自己在做什么，并使用正确的内核调用，那么可以通过共享内存实现更快的速度。

Answer 2

在速度方面，共享内存绝对是赢家。使用套接字，您将拥有至少两个数据副本 - 从发送进程到内核缓冲区，然后从内核到接收进程。对于共享内存，延迟仅受到盒子核心之间的缓存一致性算法的约束。

正如Kornel所指出的那样，处理共享内存更加复杂，因为你必须提出自己的同步/信令方案，这可能会增加延迟，具体取决于你走的路线。绝对在共享内存中使用信号量（在Linux上用futex实现），以避免在非竞争情况下进行系统调用。

Answer 3

两者都是进程间通信（IPC）机制。 UNIX域套接字用于一个主机上的进程之间的通信，类似于在不同主机之间使用TCP套接字。 共享内存（SHM）是一块内存，您可以在其中放置数据并在进程之间共享。 SHM通过使用指针为您提供随机访问，可以写入或读取套接字，但您无法倒带或进行定位。

Answer 4

在这种情况下 - 套接字更快。写入共享内存比任何IPC都要快，但是写入内存映射文件并写入共享内存是完全不同的事情。

当写入内存映射文件时，您需要将写入共享内存的内容“刷新”到实际的绑定文件（不完全是，正在为您完成刷新），因此您首先将数据复制到共享内存，然后你再次复制（刷新）到实际文件，这是超级duper扩展 - 甚至更多，甚至更多，然后写入套接字，你没有做到这一点。

Answer 5

@Kornel Kisielewicz 的回答是很好的 IMO。只是在这里添加我自己的套接字结果，而不仅仅是 Unix 域套接字。

共享内存

• 性能非常高。没有带有 RAW 访问数据的副本。访问速度肯定是最快的。
• 需要同步。对于复杂的情况，设计并不那么容易设置。
• 固定大小。 Growing shared memory is doable 但内存必须先取消映射，增长，然后重新映射。
• 信令机制可能很慢，请参见此处：Boost.Interprocess notify() performance。特别是如果您想在进程之间进行大量交换。信令机制也不太容易设置。

套接字

• 易于设置。
• 可以在不同的机器上使用。
• 无需复杂的同步。
• 如果您使用 TCP，大小不是问题。简单的设计，头部包含数据包大小，然后发送数据。
• Ping/Pong 交换速度很快，因为它可以被操作系统视为硬件中断。
• 性能一般：只制作了几份数据。
• 与共享内存相比，CPU 消耗较高。如果您经常使用套接字调用，则它们并不便宜。

在我的测试中，小块数据的交换（大约 1MB/秒）显示共享内存没有真正的优势。我什至会说使用 TCP 的 ping/pong 交换速度更快（由于简单有效的信号机制）。 但是在交换大量数据（大约 200 兆字节/秒）时，我使用套接字的 CPU 消耗为 20%，而使用共享内存的 CPU 消耗为 3%。因此，共享内存在 CPU 方面取得了巨大的胜利，因为 read 和 write 套接字调用并不便宜。