Netty 从入门到入土(一)

Netty 初识

• 本质：网络应用程序框架

• 实现：异步，事件驱动

• 异步：高性能，可维护，快速开发

• 特性：开发服务器和客户端

• 架构
  

  • Core
    • 零复制功能丰富的 Byte Buffer
    • 通用的通信层API
    • 可扩展的事件模型
  • Transport Services (支持的传输层)
  • Protocol Support (支持协议，不属于同一层协议)

• Netty 与 Java NIO 对比

  • Netty做的更多
    • 支持常用应用层协议
    • 解决传输问题：粘包，半包现象
    • 支持流量整形
    • 完善的断连，Idle等异常处理
  • Netty做的更好
    • 规避JDK NIO bug
      • 经典epoll bug: 异常唤醒空转导致CPU 100%
      • 解决办法：设置阈值，重新rebuild 多路复用器
      • IP_TOS参数(IP包的优先级和QoS选项)使用时抛出异常
      • java.lang.AssertionError:Option not found
      • 解决办法：不支持
    • API 更友好更强大
      • 例如：ByteBuffer -> Netty 's ByteBuff
      • Threadlocal -> Netty 's FastThreadlocal
    • 隔离变化，屏蔽细节
      • 隔离JDK NIO 的实现变化: nio -> nio2(aio) -> …
      • 隔离JDK NIO 的实现细节

• 其他产品

  • Apache Mina
  • Sun Grizzly
  • Apple SwfitNIO ACE等 其他语言不考虑
  • Cindy 生命周期不长
  • Tomcat , Jetty 还没有独立出来

• Netty支持的协议

  • dns
  • haproxy
  • http
  • http2
  • memcache
  • matt
  • redis
  • smtp
  • socks
  • stomp
  • xml

Netty 入门

经典的三种IO模式

• BIO 阻塞I/O
• NIO 非阻塞I/0
• AIO 异步I/O

概念

• 阻塞与非阻塞
• 同步与异步

Netty 对 以上模式支持

• BIO

  • Thread-Per-Connection
    

• NIO

  • Reactor
    

  • 

• AIO

  • Proactor

  

• 为什么仅支持NIO

  • BIO 连接数高的情况：阻塞 -> 耗资源，效率低

• 问什么删除已实现的AIO

  • Windows下成熟，但在服务器环境下很少使用
  • Linux常用来作服务器，但AIO实现不够成熟
  • Linux下AIO与NIO相比性能提升差别不大

• 为什么有三种实现方式

  • 实现更好
    • Netty暴露了更多的可控参数，例如
      • JDK的NIO默认实现是水平触发
      • Netty是边缘触发(默认)和水平触发可切换
    • Netty实现的垃圾回收更少，性能更好

• NIO 一定由于BIO吗?

  • BIO代码简单
  • 特定场景：连接数少，并发度低，BIO性能不输NIO

Netty 三种模式的切换

• 所有I/O模式的类名都是统一风格的
• 开发模式
  • NioEventLoopGroup
    • 死循环监听处理事件
  • OioEventLoopGroup
    • 反射工厂
  • OioServerSocketChannel
    • 创建出来的是socketchannel
• 范型+反射+工厂实现I/O模式切换
  • channel : I/O模式

Netty 如何支持三种Reactor

• 什么是Reactor 三种版本

  • 一个人包揽所有 -> Reactor 单线程
  • 多招几个伙计 -> Reactor 多线程模式
  • 进一步分工 -> 主从Reactor多线程模式