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基准测试
ruststream-rumqttc 在每条消息上的开销:与裸 rumqttc 客户端对照的吞吐量,以及它自身代码的指令数和内存分配次数。
与裸客户端对照
第一张图在真实的 MQTT 服务器上把每个场景用三种方式运行。裸客户端 直接驱动 rumqttc。Broker crate 用一个自己的循环驱动本 crate 的订阅,上面没有运行时。RustStream 是用户写的服务:应用里的一个 #[subscriber] 处理器。第一项差值是本 crate 比它所封装的客户端多付出的开销,第二项是运行时在其上增加的开销。
每个循环画成一条横条,从最佳一轮延伸到最慢的一轮,圆点标出最佳一轮,缺口标出中位一轮。坐标轴的零点是裸客户端的最佳一轮,圆点在零点右侧表示更慢。空心圆点表示该循环与裸客户端的差异小于各轮的波动范围。图表下方的表格列出最佳一轮,括号里是中位数。
两个场景就是服务读取消息时使用的两种服务质量。在 QoS 0 下,服务器发送每条消息,不结算任何东西。在 QoS 1 下,服务用 PUBACK 确认每个投递,路径一页用图说明了这一点。
代码的开销
第二张图统计一条消息在服务线程上的开销:稳态下 callgrind 测得的指令数和 DHAT 测得的内存分配次数。每个场景都是一个基于 MqttBroker、在同一台服务器上读取 QoS 1 主题的服务。服务运行在一个线程上,轮询 rumqttc 事件循环的任务也运行在这个线程上,所以计数包括框架、本 crate 以及客户端自己在套接字上的工作,PUBACK 也在其中。生产者的线程不计入。冷启动 是连接、订阅并取得第一条消息一次性付出的开销。
结果
- 裸客户端
- Broker crate
- RustStream
- 各轮,从最佳到最慢
- 最佳一轮
- 中位一轮
- 轮次的波动范围
- 无法区分
ruststream-rumqttc 0.7.0 on ruststream 0.7.0, AMD Ryzen 9 7900X 12-Core Processor, Linux 7.2.11-x64v3-xanmod1-1, eclipse-mosquitto:2 in Docker on localhost, 测量于 2026-10-18. 这些数字是怎样测得的
- 无法区分
- 无法区分
- 无法区分
- 无法区分 (受 Broker 限制)
以表格显示数字
| 场景 | 裸客户端 | Broker crate | RustStream | 额外开销 |
|---|---|---|---|---|
| QoS 0 topic, 512 B JSON | 154,259 msg/s (151,130) | 152,504 msg/s (137,593) (比客户端 无法区分) | 153,188 msg/s (151,410) | 无法区分 |
| QoS 1 topic, 512 B JSON, ack each | 118,899 msg/s (118,745) | 117,722 msg/s (116,990) (比客户端 无法区分) | 118,792 msg/s (116,403) | 无法区分 (受 Broker 限制) |
AMD Ryzen 9 7900X 12-Core Processor, x86_64, 427-5912 MHz, 12 physical, 24 logical, 62.4 GiB, unknown, Linux 7.2.11-x64v3-xanmod1-1, 1.99.0, 3.25.1, bench, inheriting release (opt-level = 3, lto = fat, codegen-units = 16, debug = line-tables-only), ruststream-rumqttc default (none), ruststream macros,json. ruststream-rumqttc 0.7.0, ruststream 0.7.0, 测量于 2026-10-18.
以表格显示数字
| 场景 | 指令数 | 内存分配 | 冷启动 |
|---|---|---|---|
| QoS 1 topic, JSON decode into a small struct, ack each | 8,769.5 | 1.2 | 3,820,572 / 67 |
| QoS 1 topic, reply published through this crate's publisher | 17,331.2 | 7.2 | 3,828,301 / 74 |
| QoS 1 topic, batches of 64 assembled on the client | 9,087.7 | 1.2 | 3,827,348 / 71 |
机器
| 处理器 | AMD Ryzen 9 7900X 12-Core Processor |
|---|---|
| 架构 | x86_64 |
| 频率 | 427-5912 MHz |
| 核心数 | 12 physical, 24 logical |
| 内存 | 62.4 GiB |
| 内存速度 | unknown |
| 操作系统 | Linux 7.2.11-x64v3-xanmod1-1 |
| Broker | eclipse-mosquitto:2 in Docker on localhost |
| 往返时间 | 41.8 microseconds, measured as a QoS 1 publish whose PUBACK the client waits for, averaged over 20,000 exchanges on a connection of its own |
| 编译器 | 1.99.0 |
| 构建配置 | bench, inheriting release (opt-level = 3, lto = fat, codegen-units = 16, debug = line-tables-only) |
| 特性 | ruststream-rumqttc default (none), ruststream macros,json |
| RUSTFLAGS | none (the recipe clears RUSTFLAGS, so the numbers are not tied to this CPU) |
| 平均负载 | 9.15 / 10.95 / 9.58 over 1, 5 and 15 minutes when the run ended |
| Valgrind | 3.25.1 |
数字来自本版本的 docs/benchmarks/results.json,由基准测试命令写入。方法论说明它们是怎样测得的,数字说明可以从中得出什么结论。