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Index

Netty
 1. netty 是什么
 2. Reactor 模式
  2.1. 单线程Reactor
  2.2. 多线程Reactor
  2.3. 主从多线程Reactor
 3. Netty的核心组件
  3.1. Channel
  3.2. EventLoop
  3.3. ChannelHandler 和 ChannelPipeline
  3.4. Bootstrap 和 ServerBootstrap 引导类
 4. 什么是 TCP 粘包/拆包
 5. 其他

Netty[Top]

TODO

netty 是什么[Top]

  • 基于 NIO 的 RPC 框架的网络通信框架
  • 极大地简化并优化了 TCP 和 UDP 套接字服务器等网络编程
  • 支持多种协议 如 FTP，SMTP，HTTP 以及各种二进制和基于文本的传统协议。
  • 自带编解码器解决 TCP 粘包/拆包问题。

Reactor 模式[Top]

Reactor模式基于事件驱动，特别适合处理海量的I/O事件

Reactor线程模型分为单线程模型、多线程模型以及主从多线程模型。

单线程Reactor[Top]

单线程 Reactor 的优点是对系统资源消耗特别小，但是，没办法支撑大量请求的应用场景并且处理请求的时间可能非常慢 avatar

多线程Reactor[Top]

一个线程负责接受请求,一组NIO线程处理IO操作。 avatar

主从多线程Reactor[Top]

一组NIO线程负责接受请求，一组NIO线程处理IO操作。 avatar

Netty的核心组件[Top]

avatar Channel 为 Netty 网络操作(读写等操作)抽象类，EventLoop 负责处理注册到其上的Channel 处理 I/O 操作，两者配合参与 I/O 操作。

Channel[Top]

Channel 接口是 Netty 对网络操作抽象类，它除了包括基本的 I/O 操作，如 bind()、connect()、read()、write() 等。 比较常用的Channel接口实现类是NioServerSocketChannel（服务端）和NioSocketChannel（客户端），这两个 Channel 可以和 BIO 编程模型中的ServerSocket以及Socket两个概念对应上。

EventLoop[Top]

EventLoop 定义了 Netty 的核心抽象，用于处理连接的生命周期中所发生的事件。负责监听网络事件并调用事件处理器进行相关 I/O 操作的处理。

EventLoopGroup 包含多个 EventLoop（每一个 EventLoop 通常内部包含一个线程）,EventLoop 处理的 I/O 事件都将在它专有的 Thread 上被处理，即 Thread 和 EventLoop 属于 1 : 1 的关系，从而保证线程安全。

客户端连接处理流程：

  1. 当客户端通过 connect 方法连接服务端时，bossGroup 处理客户端连接请求。
  2. 当客户端处理完成后，会将这个连接提交给 workerGroup 来处理，然后 workerGroup 负责处理其 IO 相关操作。

ChannelHandler 和 ChannelPipeline[Top]

ChannelHandler 是消息的具体处理器。他负责处理读写操作、客户端连接等事情。

ChannelPipeline 为 ChannelHandler 的链，提供了一个容器并定义了用于沿着链传播入站和出站事件流的 API 。当 Channel 被创建时，它会被自动地分配到它专属的 ChannelPipeline。

  b.group(eventLoopGroup)
    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
        @Override
        protected void initChannel(SocketChannel ch) {
            ch.pipeline().addLast(new NettyKryoDecoder(kryoSerializer, RpcResponse.class));
            ch.pipeline().addLast(new NettyKryoEncoder(kryoSerializer, RpcRequest.class));
            ch.pipeline().addLast(new KryoClientHandler());
        }
    });

Bootstrap 和 ServerBootstrap 引导类[Top]

ServerBootstrap服务端启动： 1.首先你创建了两个 NioEventLoopGroup 对象实例：bossGroup 和 workerGroup。

  • bossGroup : 用于处理客户端的 TCP 连接请求。
  • workerGroup ：负责每一条连接的具体读写数据的处理逻辑，真正负责 I/O 读写操作，交由对应的 Handler 处理。
  • 一般情况下我们会指定 bossGroup 的 线程数为 1（并发连接量不大的时候） ，workGroup 的线程数量为 CPU 核心数 *2 。另外，根据源码来看，使用 NioEventLoopGroup 类的无参构造函数设置线程数量的默认值就是 CPU 核心数 *2 。 2.接下来 我们创建了一个服务端启动引导/辅助类：ServerBootstrap，这个类将引导我们进行服务端的启动工作。 3.通过 .group() 方法给引导类 ServerBootstrap 配置两大线程组，确定了线程模型。

Bootstrap客户端启动： 1.创建一个 Bootstrap、NioEventLoopGroup 对象实例 2.通过 .group() 方法给引导类 Bootstrap 配置一个线程组 3.通过channel()方法给引导类 Bootstrap指定了 IO 模型为NIO 4.通过 .childHandler()给引导类创建一个ChannelInitializer ，然后指定了客户端消息的业务处理逻辑 ClientHandler 对象 5.调用 Bootstrap 类的 connect()方法进行连接，这个方法需要指定两个参数：IP、端口

什么是 TCP 粘包/拆包[Top]

粘包与拆包：基于 TCP 发送数据的时候，出现了多个字符串“粘”在了一起或者一个字符串被“拆”开的问题。

Netty 自带的解码器

  • LineBasedFrameDecoder : 发送端发送数据包的时候，每个数据包之间以换行符作为分隔。
  • DelimiterBasedFrameDecoder : 可以自定义分隔符解码器

其他[Top]

Netty 长连接、心跳机制

  • TCP连接三次握手、四次挥手耗费网络资源，且多次建立连接更消耗资源。因此使用长连接的方式，为了保证长连接的有效性，引入心跳机制，在空闲时刻也可以维持连接。

Netty 的零拷贝