Я создал приложение управления удаленным рабочим столом. Очевидно, что он состоит из клиентских и серверных частей:
Сервер:
- Получение действий мыши/клавиатуры от клиента;
- Отправка снимок экрана с рабочего стола на клиент.
Клиент:
- Получение снимка экрана с сервера;
- Отправка действий мыши/клавиатуры;
Рассмотрите отправку снимка экрана. Когда я использую свой домашний компьютер в качестве сервера, я получаю размер скриншота 1920x1080. Используя JAI Image I/O Tools и кодируя его как PNG, я смог получить следующую статистику для такого большого изображения:
- Время записи ~ 0,2 с; (не в сокет, а в некоторый "обычный" выходной поток, i. e. encode time)
- Время чтения ~ 0,05 с; (не из сокета, а из некоторого "обычного" входного потока, i. e. decode time)
- Размер ~ 250 КБ;
- Отличное качество.
В результате, согласно № 1, идеальным возможным FPS должно быть ~ 5.
К сожалению, я не могу достичь даже тех ~ 5 FPS, даже не 2 FPS. Я искал узкое место и выяснил, что запись/чтение в/из потоков ввода/вывода сокетов занимает до ~ 2 с (См. Приложение 1 и 2 для пояснения). Конечно, это неприемлемо.
Я немного исследовал эту тему - и добавил буферизацию потоков ввода-вывода сокетов (с BufferedInputStream и BufferedOutputStream) с обеих сторон. Я начал с размеров 64 КБ. Это действительно улучшило производительность. Но все равно не может быть как минимум 2 FPS! Кроме того, я экспериментировал с Socket#setReceiveBufferSize и Socket#setSendBufferSize, и были некоторые изменения в скорости, но я не знаю, как они себя ведут, поэтому я не знаю, какие значения использовать.
Посмотрите на код инициализации:
Сервер:
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
Клиент:
Socket socket = new Socket(...);
socket.setSendBufferSize( ? ); // #6
socket.setReceiveBufferSize( ? ); // #7
OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(
socket.getOutputStream(), ? ); // #8
InputStream inputStream = new BufferedInputStream(
socket.getInputStream(), ? ); // #9
Вопросы:
- Какие значения вы бы рекомендовали (для повышения производительности) для всех эти случаи и почему?
- Просьба уточнить
Socket#setReceiveBufferSizeиSocket#setSendBufferSize. - Какие другие методы/методы вы можете посоветовать повысить производительность? такого приложения?
- Skype обеспечивает качественную передачу данных в реальном времени - как они это делают?
Приложение 1: Добавление развернутого псевдокода чтения клиентского сокета (@mcfinnigan):
while(true) {
// objectInputStream is wrapping socket 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();
}
});
}
}
Приложение 2: Добавление развернутого псевдокода записи на серверный сокет (@EJP):
while(true) {
// objectOutputStream is wrapping socket 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.
}
}
Вывод:
Спасибо за ваши ответы, особенно EJP - он сделал вещи более ясными для меня. Если вы похожи на меня - поиск ответов на то, как настроить производительность сокетов, вы обязательно должны проверить Сокеты TCP/IP в Java, второе издание: практическое руководство для программистов, особенно глава 6 "Under the Hood", в которой описывается, что происходит за кулисами классов *Socket, как управление и использование буферов отправки и получения (которые являются первичными ключами к производительности).
