性能压测

很多用户比较关心 smart-mqtt 的性能表现，为了得出一个相对准确的结论。我们通过自研的压测工具分别对 smart-mqtt 和同类产品进行压测。

一、环境准备

一台装有 Docker 的 Linux 服务器、Windows 或者 Macbook。

支持主流的 amd64 和 arm64 架构。

二、压测结果

场景一：消息订阅

场景设计：

MQTT Client 订阅者数量：2000
Topic 数量：128
消息 payload 大小：128 字节

消息质量	smart-mqtt	emqx	bifromq
QoS0	790W/s	-	-
QoS1	320W/s	-	-
QoS2	190W/s	-	-

场景二：消息发布

场景设计：

MQTT Client 发布者数量：2000
Topic 数量：128
消息 payload 大小：128 字节

消息质量	smart-mqtt	emqx	bifromq
QoS0	97W/s	-	-
QoS1	63W/s	-	-
QoS2	52W/s	-	-

场景三：海量连接

场景设计：

Topic 订阅数：2 个
消息 payload 大小：128 字节

连接量	smart-mqtt	emqx	bifromq
10万	-	-	-
30万	-	-	-
50万	-	-	-
80万	-	-	-
100万	-	-	-

三、压测过程

在 smart-mqtt 的仓库根目录下，我们提供了用于性能测试的 docker-compose.yml 文件。

在这个文件中包含了多款 MQTT Broker，对应的 docker 服务名皆为：mqtt-broker。当需要对某个 broker 进行测试时，只需移除其注释，将另外的同名服务注释掉便可（即同时刻只能存在一个服务名为 mqtt-broker 的 docker 容器）。

目前已支持的有：

smart-mqtt
emqx
BifroMQ

3.1 压测场景

docker-compose.yml 中的 smart-mqtt-bench 是用于压测的客户端服务，需要针对不同的压测场景配置压测参数。

消息订阅压测

services:
  smart-mqtt-bench:
    # 省略其他配置...
    command: java -cp smart-mqtt-bench.jar -Dhost=mqtt-broker -Dconnect=2000 -Dqos=2 -Dpublisher=10 -Dcount=1 -Dpayload=128 org.smartboot.bench.mqtt.Subscribe

参数说明：

参数名	参数描述
host	MQTT Broker 地址，已针对压测对象配置完成，无需调整
port	MQTT Broker 服务的端口号，默认：1883，不推荐调整
connect	压测客户端数量，默认：1000，可按需调整
payload	压测消息的 payload 字节数，默认：128，可按需调整
topic	压测订阅的 Topic 数量，默认：128，可按需调整
publisher	负责生产消息的客户端数量，默认：1
count	每个 publisher 周期内发送的消息数量，默认：1

每秒中发送的最多消息数为：publisher * count * 500，所以 connect 个订阅者产生订阅量理论值为：publisher * count * 500 * connect。

消息发布压测

services:
  smart-mqtt-bench:
    # 省略其他配置...
    command: java -cp smart-mqtt-bench.jar -Dhost=mqtt-broker -Dconnect=2000 -Dqos=0 -Dcount=10 -Dpayload=128 org.smartboot.bench.mqtt.Publish

参数说明：

参数名	参数描述
host	MQTT Broker 地址，已针对压测对象配置完成，无需调整
port	MQTT Broker 服务的端口号，默认：1883
connect	压测客户端数量，默认：1000
payload	压测消息的 payload 字节数，默认：128
topic	压测发布的 Topic 数量，默认：128
count	每个客户端每次发送的消息数量，默认：1
qos	消息质量等级，默认：0

3.2 执行压测

启动 Broker 和压测客户端：

docker-compose up -d

查看压测结果：

# 查看 smart-mqtt-bench 容器的日志
docker-compose logs -f smart-mqtt-bench

停止压测：

docker-compose down

四、压测工具 smart-mqtt-bench

smart-mqtt-bench 是专门为 smart-mqtt 设计的压测工具，具有以下特点：

轻量级：基于 Java 开发，无外部依赖
高性能：采用异步 IO 模型，单机可模拟数万连接
易用性：命令行参数配置，支持多种压测场景
可扩展：开源代码，可根据需求定制

4.1 使用方式

# 压测订阅性能
java -cp smart-mqtt-bench.jar \
  -Dhost=localhost \
  -Dport=1883 \
  -Dconnect=1000 \
  -Dtopic=128 \
  -Dpublisher=10 \
  -Dpayload=128 \
  org.smartboot.bench.mqtt.Subscribe

# 压测发布性能
java -cp smart-mqtt-bench.jar \
  -Dhost=localhost \
  -Dport=1883 \
  -Dconnect=1000 \
  -Dtopic=128 \
  -Dcount=10 \
  -Dpayload=128 \
  -Dqos=1 \
  org.smartboot.bench.mqtt.Publish

# 压测连接性能
java -cp smart-mqtt-bench.jar \
  -Dhost=localhost \
  -Dport=1883 \
  -Dconnect=100000 \
  org.smartboot.bench.mqtt.Connect

4.2 自定义压测

如果需要更复杂的压测场景，可以直接使用 smart-mqtt-bench 的 Java API：

public class CustomBenchmark {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建压测配置
        BenchOptions options = new BenchOptions();
        options.setHost("localhost");
        options.setPort(1883);
        options.setConnectCount(1000);
        options.setTopicCount(128);
        options.setPayloadSize(128);
        options.setQos(1);

        // 创建并启动压测
        SubscribeBenchmark benchmark = new SubscribeBenchmark(options);
        benchmark.start();
    }
}