高性能批量读写网络包补遗

前一段时间写了一篇高性能批量读写网络包, 里面介绍了sendmmsg系统调用，可以批量发送网络包，有读者询问这和writev有什么区别。

其实看它们的定义，就知道区别在哪里了:

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int sendmmsg(int sockfd, struct mmsghdr *msgvec, unsigned int vlen, int flags);
ssize_t writev(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt);

sendmmsg()系统调用是sendmsg(2)的扩展，它允许调用方使用单个系统调用在套接字上传输多个消息。 (这对于某些应用程序具有性能优势。)
sockfd参数是要在其上传输数据的套接字的文件描述符。
msgvec参数是指向mmsghdr结构数组的指针。该数组的大小在vlen中指定。
sendmmsg主要应用于网络批量写，如果想对文件IO批量操作，可以使用writev和readv。

writev()系统调用写 iovcnt缓存数据到文件描述符fd中 ("gather output")。它处理的数据是"原子性的"的，不会被其他并发的读写操作所干扰。这意味着在多线程或多进程环境中使用这些函数时，可以安全地进行数据传输，而无需担心数据的分片或混乱。
在常规情况下，writev() 函数不会只写入部分数据。它要么将所有的数据作为一个单一的操作写入，要么返回一个错误，指示写入失败。
然而，有一种特殊情况下可能会发生只写入部分数据的情况，即当使用非阻塞的套接字进行写操作时，并且写缓冲区已满。在这种情况下，writev() 可能只能写入部分数据，剩余的数据将被返回，以便稍后进行写入。此时，需要根据返回的结果进行进一步的处理，以确保所有数据都被正确写入。
因此，在使用 writev() 函数时，建议检查返回的写入字节数，以确保所有数据都被正确写入，如果需要，可以通过重试操作来处理部分写入的情况。

其实，使用sendmmsg和writev发送数据是枯燥和反人类的，需要构造mmsghdr和iovec等特定的数据结构，在上一篇文章中我们介绍了Go对sendmmsg的包装，简化了对sendmmsg的调用。这一篇我们介绍Go对writev系统的封装。Go并没有对readv进行封装，即使有人把实现的代码也贡献出来了，主要是大家觉得还没看到readv带来的性能的提升和益处。

Go内部是在src/internal/poll/writev.go中封装的Writev, Linux环境下的wrtev系统调用是在fd_writev_unix.go实现的。

你也可以直接使用Writev和Readv,比较偏底层了。

如果你觉得Go封装的Writev还是比较麻烦的话，你可以使用Buffers,它对于实现了writev的conn做了优化，优先调用writeBuffers:

func (v *Buffers) WriteTo(w io.Writer) (n int64, err error) {
	if wv, ok := w.(buffersWriter); ok {
		return wv.writeBuffers(v)
	}
	for _, b := range *v {
		nb, err := w.Write(b)
		n += int64(nb)
		if err != nil {
			v.consume(n)
			return n, err
		}
	}
	v.consume(n)
	return n, nil
}
// buffersWriter is the interface implemented by Conns that support a
// "writev"-like batch write optimization.
// writeBuffers should fully consume and write all chunks from the
// provided Buffers, else it should report a non-nil error.
type buffersWriter interface {
	writeBuffers(*Buffers) (int64, error)
}

下面是一个使用Buffers发送批量消息的例子：

package main
import (
	"fmt"
	"net"
	"strconv"
)
func main() {
	conn, err := net.Dial("udp", "192.168.0.1:8972")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	var buf net.Buffers
	for i := 0; i < 10; i++ {
		buf = append(buf, []byte("hello world: "+strconv.Itoa(i)))
	}
	_, err = buf.WriteTo(conn) // as a datagram packet
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	var data = make([]byte, 1024)
	for {
		n, err := conn.Read(data)
		if err != nil {
			panic(err)
		}
		fmt.Println(string(data[:n]))
	}
}