簡介

在需要即時(shí)、高效資料通訊的應(yīng)用中，兩種常用的技術(shù)是帶有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ 和 Node.JS (Socket.IO)。具有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ 允許使用 MQTT 協(xié)定透過 WebSocket 進(jìn)行通信，而 Node.JS (Socket.IO) 提供 JavaScript 運(yùn)行時(shí)，可以高效地即時(shí)處理事件。本文將 RabbitMQ 與 Web MQTT 外掛程式和 Node.JS (Socket.IO) 的效能和記憶體使用情況進(jìn)行比較，特別是在處理通知、資料重新載入和佇列管理等 36 個(gè)事件方面。它還分析此設(shè)定是否最佳或需要進(jìn)一步調(diào)整。

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帶有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ 概述

什麼是具有 Web MQTT 外掛程式的 RabbitMQ？

RabbitMQ 是一個(gè)支援多種協(xié)定的訊息代理，包括 MQTT。 RabbitMQ 中的 Web MQTT 外掛程式可讓用戶端使用 MQTT 協(xié)定透過 WebSocket 與代理進(jìn)行通訊。這對於需要即時(shí)雙向通訊（例如通知或資料排隊(duì)）的基於 Web 的應(yīng)用程式特別有用。

RabbitMQ 與 Web MQTT 外掛程式的主要功能

1. WebSocket 通訊：允許基於 Web 的客戶端透過 WebSocket 使用 MQTT，從而實(shí)現(xiàn)伺服器和瀏覽器用戶端之間的直接通訊。
2. 佇列和主題管理：支援佇列和主題配置，以實(shí)現(xiàn)有效的訊息流量管理。
3. 保留訊息：儲(chǔ)存最後一則訊息，以便新連線的用戶端無需重新要求即可收到最新資訊。
4. 輕量級訊息的高可擴(kuò)展性：非常適合發(fā)送低延遲即時(shí)通知的應(yīng)用程序，例如資料重新載入和通知佇列。

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Node.JS (Socket.IO) 概述

什麼是 Node.JS (Socket.IO)？

Node.JS (Socket.IO) 是一個(gè)基於 Chrome V8 引擎建構(gòu)的 JavaScript 運(yùn)行時(shí)，旨在處理非阻塞 I/O 操作。在此上下文中，server.js 用於透過 WebSocket 或 HTTP 協(xié)定管理通知事件、資料重新載入和佇列，具體取決於應(yīng)用程式要求。

Node.JS (Socket.IO) 的關(guān)鍵功能

1. 非阻塞 I/O：允許同時(shí)處理多個(gè)請求而不阻塞其他操作，非常適合事件驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程式。
2. 事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)：僅在特定事件發(fā)生時(shí)執(zhí)行程式碼來減少資源消耗。
3. 雙向通訊：Node.JS (Socket.IO) 非常適合需要客戶端和伺服器之間透過 WebSocket 進(jìn)行持續(xù)雙向通訊的即時(shí)應(yīng)用程式。
4. 效率和回應(yīng)能力：有效率地處理大量基於 I/O 的連接，例如管理通知和佇列。

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挑戰(zhàn)和限制

附 Web MQTT 外掛程式的 RabbitMQ

1. 資源消耗：RabbitMQ（特別是使用 Web MQTT 外掛程式）可能會(huì)消耗大量記憶體和 CPU 來處理大量訊息。在此測試中，RabbitMQ 顯示 CPU 使用率約為 5.2%，對於訊息代理來說相對較高但合理。
2. 高負(fù)載下的延遲：在極高的負(fù)載下，訊息傳遞可能會(huì)出現(xiàn)輕微的延遲，這可能會(huì)影響嚴(yán)重依賴即時(shí)效能的應(yīng)用程式。
3. 更複雜的配置：與 Node.JS (Socket.IO) 相比，具有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ 需要更多的初始配置，尤其是設(shè)定佇列、主題和綁定。

Node.JS (Socket.IO)

1. 單線程：Node.JS (Socket.IO) 使用單線程，因此 CPU 密集型操作可能會(huì)成為瓶頸。在測試中，CPU 使用率達(dá)到了 50.5%，這對於單執(zhí)行緒應(yīng)用程式來說很高，並且可能會(huì)導(dǎo)致延遲。
2. 記憶體洩漏：如果管理不當(dāng)，Node.JS (Socket.IO) 應(yīng)用程式可能會(huì)遇到記憶體洩漏，尤其是在事件活動(dòng)頻繁且長時(shí)間運(yùn)行的應(yīng)用程式中。
3. 對外部函式庫的依賴：Node.JS (Socket.IO) 通常依賴許多第三方函式庫，如果不維護(hù)這些函式庫，可能會(huì)影響整體效能。

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性能分析一目了然

流程概述

• 附有 Web MQTT 外掛程式的 RabbitMQ：
  • CPU 使用率：5.2%
  • 記憶體使用量：2.8%（5.97 GB 虛擬內(nèi)存，887 MB 常駐記憶體）
  • 正常運(yùn)作時(shí)間：18小時(shí)26分鐘
• Node.js (server.js)：
  • CPU 使用率：50.5%
  • 記憶體使用量：0.4%（1.04 GB 虛擬內(nèi)存，257 MB 常駐內(nèi)存）
  • 正常運(yùn)作時(shí)間：4小時(shí)1分鐘

這些數(shù)字給了每個(gè)服務(wù)如何消耗資源的初步印象。

CPU 使用率比較

• RabbitMQ 對 CPU 的佔(zhàn)用相對較小，僅消耗 5.2%，即使它管理 38 個(gè)事件（通知、資料重新載入和佇列管理任務(wù)）。這種低 CPU 使用率是 RabbitMQ 的特徵，因?yàn)樗槍τ嵪⑻幚砗头峭酵ㄓ嵾M(jìn)行了最佳化。
• Node.js (server.js) 消耗的 CPU 顯著增加，達(dá)到 50.5%。這種高使用率表明 server.js 可能正在處理更多運(yùn)算密集型任務(wù)，可能與管理 WebSocket 連線、處理請求或處理即時(shí)資料有關(guān)。這種高 CPU 使用率可能會(huì)影響伺服器在較高負(fù)載下或同時(shí)執(zhí)行其他應(yīng)用程式時(shí)的效能。

記憶體使用比較

• RabbitMQ 顯示較高的記憶體使用量，駐留記憶體為 887 MB，這對於透過 Web MQTT 插件處理連續(xù) WebSocket 連接和 MQTT 訊息傳遞的訊息代理來說是合理的。它的虛擬記憶體佔(zhàn)用量（5.97 GB）很高，但這通常是由於預(yù)先分配而不是實(shí)際使用的記憶體造成的。
• Node.js (server.js) 的記憶體佔(zhàn)用低很多，只有 257 MB 常駐記憶體。 Node.js 應(yīng)用程式通常佔(zhàn)用的記憶體較小，但會(huì)根據(jù)任務(wù)的複雜性而成長。它相對較低的記憶體使用率表明它對於處理任務(wù)進(jìn)行了很好的優(yōu)化，儘管較高的 CPU 使用率可能表明 CPU 密集型任務(wù)的效率低。

正常運(yùn)作時(shí)間與穩(wěn)定性

• RabbitMQ 的正常運(yùn)作時(shí)間超過 18 小時(shí)，並且它使用的 CPU 最少，這表明它在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定和高效。
• Node.js (server.js) 僅運(yùn)行了 4 小時(shí)，但消耗了大量 CPU。如果這種 CPU 使用趨勢持續(xù)下去，它可能會(huì)成為瓶頸，可能需要重新啟動(dòng)或最佳化，特別是對於期望高正常運(yùn)作時(shí)間的生產(chǎn)環(huán)境。

對系統(tǒng)效能的影響

• 有 Web MQTT 外掛程式的 RabbitMQ 似乎對 CPU 的要求較低，記憶體使用量適中。這使得它非常適合需要高吞吐量訊息傳遞和最小延遲的應(yīng)用程式。目前的資源使用量似乎並不過分，但建議在較長的正常運(yùn)行時(shí)間內(nèi)監(jiān)控內(nèi)存，因?yàn)橛嵪⒋砜梢酝高^大量持久性訊息來累積記憶體使用量。
• Node.js (server.js) CPU 使用率為 50.5% 表示它可能受 CPU 限制，這可能會(huì)影響其他進(jìn)程或降低高負(fù)載下的系統(tǒng)回應(yīng)能力。如果 server.js 處理 WebSocket 連接，最佳化非同步任務(wù)的程式碼或卸載某些進(jìn)程可以減少 CPU 使用率。 Node.js 中的高 CPU 使用率也可能表示需要跨多個(gè)實(shí)例進(jìn)行負(fù)載平衡，特別是當(dāng)伺服器需要擴(kuò)展以處理更多事件時(shí)。

最佳化建議

• RabbitMQ：雖然 RabbitMQ 的記憶體使用量適中，但建議進(jìn)行監(jiān)控以確保其不會(huì)隨著時(shí)間的推移無限制地增長，尤其是隨著事件量的增加。
• Node.js (server.js)：
  • 最佳化 CPU 使用率：檢查任何 CPU 密集型操作的程式碼或可能受益於非同步處理的同步程式碼。
  • 基準(zhǔn)和負(fù)載測試：進(jìn)行壓力測試，看看 server.js CPU 使用率是否會(huì)隨著並發(fā)事件的增加而進(jìn)一步增加。這可以幫助識別特定的程式碼瓶頸。
  • 擴(kuò)充：考慮透過在負(fù)載平衡器後面執(zhí)行多個(gè)執(zhí)行個(gè)體來水平擴(kuò)展 server.js，特別是在典型工作負(fù)載下持續(xù)存在高 CPU 使用率的情況下。

延遲

• 帶有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ：通常具有較低的延遲，特別是在輕量級訊息的即時(shí)通訊中，非常適合通知和資料重新載入場景。
• Node.JS (Socket.IO)：低延遲，但高 CPU 負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致延遲，特別是在應(yīng)用程式處理 CPU 密集型事件時(shí)。

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結(jié)論

具有Web MQTT 插件的RabbitMQ 對於需要即時(shí)訊息處理的應(yīng)用程式來說是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，特別是對於包括通知、資料重新載入和佇列管理在內(nèi)的36 個(gè)事件。 RabbitMQ 的 CPU 使用率約為 5.2%，對於高訊息傳遞負(fù)載來說是穩(wěn)定的，特別是在需要低延遲和雙向通訊時(shí)。

Node.JS (Socket.IO) 適合需要具有雙向通訊的事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的應(yīng)用程式。然而，隨著CPU使用率達(dá)到50.5%，應(yīng)用程式在需要高CPU處理的場景中可能會(huì)面臨限制。因此，如果使用量持續(xù)成長，可以考慮叢集或工作執(zhí)行緒等解決方案。

總體：

• 帶有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ：強(qiáng)烈建議用於具有大量訊息傳遞和通知需求的應(yīng)用程式。它還簡化了透過 WebSocket 有效管理連線和訊息的過程。
• Node.JS (Socket.IO)：非常適合需要快速回應(yīng)和雙向通訊但可能需要進(jìn)一步調(diào)整以減少 CPU 負(fù)載的 Web 應(yīng)用程式。

透過 Glances 進(jìn)行效能分析，兩種技術(shù)都透過捕捉每個(gè)進(jìn)程中的最高 CPU 使用率值來展示結(jié)果，這非常適合此場景。然而，定期監(jiān)控是必要的，以防止 CPU 或記憶體使用量出現(xiàn)峰值，進(jìn)而影響整體系統(tǒng)效能。

如有錯(cuò)誤請指正？

注意：如果您有任何測試建議，請?jiān)谙旅嬖u論，並隨時(shí)推薦其他客戶端和伺服器之間即時(shí)通訊的工具。

文件：
https://www.rabbitmq.com/docs/web-mqtt
https://socket.io/docs/v4/

以上是帶有 Web MQTT 插件的 RabbitMQ 與 Node.js：效能和記憶體使用情況比較的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！