优雅地实现 TCP 压缩传输
zxc321
8年前
<p>集群式、负载均衡的RPC框架 rpcx 支持多种的序列化库,可以有效的减少消息体的大小,但是对于字符串或者图片的字节slice,明显还可以进一步的压缩,正如fasthttp作者valyala在他的新的开源项目 httpteleport 中描述的: 通过1G的带宽传输10G的数据 (夸张)。</p> <p>为了在RPC的传输中减少传输的数据大小,我在不影响rpcx整体框架的基础上,参考了httpteleport的实现,对 net.TCPConn 进行了封装,实现了压缩/解压缩功能的 net.Conn ,可以有效的减少带宽,节省公司在带宽上的花费, 以下就是具体的实现。</p> <p>首先介绍两种压缩格式。</p> <p>zip是常用的一种压缩格式,Go标准库中提供了它的 实现 。zip原名Deflate,发明者为菲尔·卡茨(Phil Katz),他于1989年1月公布了该格式的资料。ZIP通常使用后缀名“.zip”,它的MIME格式为application/zip。目前,ZIP格式属于几种主流的压缩格式之一。</p> <p>snappy(以前称Zippy)是Google基于 LZ77 的思路用C++语言编写的快速数据压缩与解压程序库,并在2011年开源。它的目标并非最大压缩率或与其他压缩程序库的兼容性,而是非常高的速度和合理的压缩率。使用一个运行在64位模式下的酷睿i7处理器的单个核心,压缩速度250 MB/s,解压速度500 MB/s。压缩率比gzip低20-100%。Golang也提供了snappy的 实现 。</p> <p>所以在压缩比和速度的权衡中你可以选择zip格式压缩或者snappy格式压缩。</p> <p>定义这几种格式:</p> <pre> typeCompressTypebyte const( // CompressNone represents no compression CompressNone CompressType = iota // CompressFlate represents zip CompressFlate // CompressSnappy represents snappy CompressSnappy ) </pre> <p>然后定义 CompressConn 类型,它嵌入了一个匿名 net.Conn 类型的字段,作为 net.Conn 的包装,因此它满足 net.Conn 接口。</p> <p>其中的 r 、 w 可以实现压缩读写,CompressType定义了压缩类型。</p> <pre> typeCompressConnstruct{ net.Conn r io.Reader w io.Writer compressType CompressType } </pre> <p>覆盖 net.Conn 的读写方法:</p> <pre> func(c *CompressConn) Read(b []byte) (nint, err error) { returnc.r.Read(b) } func(c *CompressConn) Write(b []byte) (nint, err error) { returnc.w.Write(b) } </pre> <p>NewCompressConn 是辅助创建方法:</p> <pre> funcNewCompressConn(conn net.Conn, compressType CompressType) net.Conn { cc := &CompressConn{Conn: conn} r := io.Reader(cc.Conn) switchcompressType { caseCompressNone: caseCompressFlate: r = flate.NewReader(r) caseCompressSnappy: r = snappy.NewReader(r) } cc.r = r w := io.Writer(cc.Conn) switchcompressType { caseCompressNone: caseCompressFlate: zw, err := flate.NewWriter(w, flate.DefaultCompression) iferr !=nil{ panic(fmt.Sprintf("BUG: flate.NewWriter(%d) returned non-nil err: %s", flate.DefaultCompression, err)) } w = &writeFlusher{w: zw} caseCompressSnappy: w = snappy.NewWriter(w) } cc.w = w returncc } </pre> <p>对于 zip 格式的写,写完后我们需要立即 Flush ,所以也需要对它包装一下:</p> <pre> typewriteFlusherstruct{ w *flate.Writer } func(wf *writeFlusher) Write(p []byte) (int, error) { n, err := wf.w.Write(p) iferr !=nil{ returnn, err } iferr := wf.w.Flush(); err !=nil{ return0, err } returnn,nil } </pre> <p>这样我们就实现了一个可以解压缩/压缩的读写 net.Conn 对象,你可以通过 NewCompressConn 方法对一个正常的 net.TCPConn 进行包装,而对它的调用就像一个普通的 net.Conn 一样。</p> <p> </p> <p>来自:http://colobu.com/2016/11/04/create-a-compressed-TCP-by-Go/</p> <p> </p>