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5星 · 超过95%的资源 62 浏览量 2022-05-27 20:19:50 上传评论 1 收藏 50.25MB PDF 举报

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Netty核⼼原理剖析与RPC实践

00 学好 Netty，是你修炼 Java 内功的必经之路

你好，我是若地。我曾担任美团点评技术专家，是⼀名⾼性能组件发烧友，平时专注于基础架构中间件的研发⼯

作，积累了丰富的分布式架构设计和调优经验。

我们知道⽹络层是架构设计中⾄关󰮠要的环节，但 Java 的⽹络编程框架有很多（⽐如 Java NIO、Mina、

Grizzy），为什么我这⾥只推荐 Netty 呢？

因为 Netty 是⽬前最流⾏的⼀款⾼性能 Java ⽹络编程框架，它被⼴泛使⽤在中间件、直播、社交、游戏等领域。

⽬前，许多知名的开源软件也都将 Netty ⽤作⽹络通信的底层框架，如 Dubbo、RocketMQ、Elasticsearch、

HBase 等。

为什么要学习 Netty？

讲到这⾥，你可能要问了：如果我的⼯作中涉及⽹络编程的内容并不多，那我是否还有必要花精⼒学习 Netty 呢？

其实在互联⽹⼤⼚（阿⾥、腾讯、美团等）的中⾼级 Java 开发⾯试中，经常会问到涉及 Netty 核⼼技术原理的问

题，⽐如：

1. Netty 的⾼性能表现在哪些⽅⾯？对你平时的项⽬开发有何启发？

2. Netty 中有哪些󰮠要组件，它们之间有什么联系？

3. Netty 的内存池、对象池是如何设计的？

4. 针对 Netty 你有哪些印象⽐较深刻的系统调优案例？

这些问题看似简单，但如果你对 Netty 掌握不够深⼊，回答时就很容易“翻⻋”。我⾯试过很多求职者，虽然他们都

有⼀定的 Netty 使⽤经验，但当深⼊探讨技术细节及如何解决项⽬中的实际问题时，就会发现⼤部分⼈只是简单使

⽤，并没有深⼊掌握 Netty 的技术原理。如果你可以学好 Netty，掌握底层原理，⼀定会成为你求职⾯试的加分

项。

⽽且通过 Netty 的学习，还可以锻炼你的编程思维，对 Java 其他的知识体系起到融会贯通的作⽤。

当年我刚踏⼊⼯作，领到的第⼀个任务是数据采集和上报。我尝试了各种解决⽅案最后都被主管否掉了，他说“不

⽤那么麻烦，直接使⽤ Netty 就好了”。于是我⼀边学习⼀边完成⼯作，⼯作之余还会出时间研究 Netty 源码。

回想起研究源码的那段⽇⼦，虽然很⾟苦，但仿佛为我打开了⼀扇 Java 新世界的⼤⻔，当我理解领悟 Netty 的设

计原理之后，对 I/O 模型、内存管理、线程模型、数据结构等当时理解起来有⼀定难度的知识，仿佛⼀瞬间“顿悟”

了。⽽且在我⽇后再去学习 RocketMQ、Nginx、Redis 等优秀框架时，也明显感觉更加便捷、⾼效了。

因此，如果你想提升⾃⼰的技术⽔平并找到⼀份满意的⼯作，学习掌握 Netty 就⾮常󰮠要。事实上，在平时的开发

⼯作中，Netty 的易⽤性和可靠性也极⼤程度上降低了开发者的⼼智负担。

我在学⽣时代，写过不少⽹络应⽤，现在看来，⾮常冗⻓。当我熟练掌握 Netty 后，⼀切问题迎刃⽽解。Netty 对

Java NIO 进⾏了⾼级封装，简化了⽹络应⽤的开发过程，我们不再需要花费⼤󰮢精⼒关注 Selector、

SocketChannel、ServerSocketChannel 等繁杂的 API。

当我⾃⼰写⽹络应⽤时，拆包/粘包、数据编解码、TCP 断线󰮠连等⼀系列问题都需要考虑到，⽽现在 Netty 给我

们提供了现成的解决⽅案。此外遇到问题还可以在社区讨论，Netty 的迭代周期短修复问题快，其可靠性和健壮性

被越来越多的公司所认可和采纳。

不客⽓地说，正是因为有 Netty 的存在，⽹络编程领域 Java 才得以与 C++ 并肩⽽⽴。

由以上⼏点出发，我想和你⼀起学习 Netty，希望在⼯作和求职的过程中能够为你提供帮助，也可以为你打开学习

思路。

学习⽬标与困难

那么我们该如何学习 Netty 技术呢？作为初学者，你⼀定会有很多疑问或遇到⼀些问题：

缺乏⽹络相关的基础知识，学习 Netty 往往理解不深刻，始终不得其法；

Netty 知识点⾮常多，⽹上资源⽐较零散，社区⽂档对初学者也不够友好，如何系统化学习 Netty；

看了这么多 Netty 的基础理论，落到项⽬开发中却依然毫⽆头绪；

Netty 源码过于复杂，学习⽆从下⼿，抓不住󰮠点，最终半途⽽废；

⼯作中缺少实践，仅仅学习理论知识很容易就忘记了。

在学习的过程中我也遇到了同样的问题，但幸运的是美团的⼯作经历让我有了很多实践和解决问题的机会。在这期

间，我在系统设计⽅⾯不断有新的认知。

这⾥我想分享⼀些我的学习经验，供你⼀同学习。学习⽅法不但适合 Netty，也适合其他技术。希望通过这些经

验，可以⼀同进步。

⾸先，兴趣是最好的⽼师，⼯作之余我⼀定会分配出⾄少 10% 的时间去思考和学习新的知识，像 Netty 如此

优秀的学习资源当然不能放过。

其次，如果你⼯作中缺乏项⽬实战，其实也不必过于担⼼，可以尝试实现⼀些 MVP 的原型系统，例如 RPC、

IM 即时聊天，HTTP 服务器等。不要觉得这是在浪费时间，实践出真知，在学习 Netty 的同时你也会得到很

多收获。

再次，在学习源码之前，⾸先要让⾃⼰成为⼀个熟练⼯，掌握基本理论。事实上，不论是学习什么框架，我会

先尝试挑战⾃⼰。我在⼼中问⾃⼰：“我会如何设计它的架构？”然后再去学习相关的博客、源码等资源，思考

作者的设计为什么与⾃⼰完全不⼀样？两者设计的差别在哪⾥？

最终，反复学习也很󰮠要。有时在汲取新知识的时候会对之前的知识点理解产⽣新的想法，我会带着疑问去把

相关的知识󰮠新学习⼀遍，打破砂锅问到底，经常收获满满。

Netty 的学习路径

如果现阶段的你：

1. 具备⼀定的 Java 基础，需要深⼊学习⼀款开源框架提升能⼒和开拓视󰮡；

2. 希望⾃⼰在求职⾯试中增加闪光点，成为精通 Netty 的硬核程序员；

3. 想系统学习 Netty 服务端开发，并希望通过实战来加深理解；

4. 正在从事⽹络、分布式服务框架等⽅向的⼯作，期望⾃⼰成为该领域的专家。

那么这个课程就是为你󰮢身定做的，课程中我会结合⾼频的⾯试题，从源码出发剖析 Netty 的核⼼技术原理，同时

将这么多年使我受益匪浅的⼀些编程思想和实战经验分享给你，帮助你在⼯作中学以致⽤，避免踩坑。

在这⾥我也总结归纳出⼀份 Netty 核⼼知识点的思维导图，希望可以帮助你梳理本专栏的整体知识脉络。我会由浅

⼊深地带你建⽴起完整的 Netty 知识体系，夯实你的 Netty 基础知识、Netty 进阶技能、实战开发经验。

Netty 在实际的项⽬实践中踩过哪些坑？最佳实践应该是什么？

利⽤ Netty 如何快速搭建⼀套⾼性能的分布式 RPC 框架？我会⼀步步带你完成这个 MVP 原型。

在技术道路上如何升级打怪？告诉你我是如何学习和打造⾃⼰的技术体系的。

讲到最后，相信你⼀定对学习 Netty 满怀激情，那么⼀起来解锁 Netty 这项技能吧，也欢迎你留⾔和我⼀起交流和

讨论。希望你能够将 Netty 这⻔技术融会贯通，让你的开发实践与职业发展⾛得更加顺利、⻓远！

01 初识 Netty：为什么 Netty 这么流⾏？

你好，我是若地。今天我们将正式开始学习本专栏，⼀同了解⼀下 Netty。

众所周知，Java 的⽣态⾮常完善，同⼀类型的需求可能会有⼏款产品供你选择。那为什么 Java 的⽹络编程框架⼤

家都会向你推荐 Netty，⽽不是 Java NIO、Mina、Grizzy 呢？

本节课，我们就⼀起来看看 Netty 为什么这么流⾏，它到底解决了什么问题，以及⽬前它的发展现状，让你对

Netty 有⼀个全⾯的认识。

为什么选择 Netty？

Netty 是⼀款⽤于⾼效开发⽹络应⽤的 NIO ⽹络框架，它⼤⼤简化了⽹络应⽤的开发过程。我们所熟知的 TCP 和

UDP 的 Socket 服务器开发，就是⼀个有关 Netty 简化⽹络应⽤开发的典型案例。

既然 Netty 是⽹络应⽤框架，那我们永远绕不开以下⼏个核⼼关注点：

I/O 模型、线程模型和事件处理机制；

易⽤性 API 接⼝；

对数据协议、序列化的⽀持。

我们之所以会最终选择 Netty，是因为 Netty 围绕这些核⼼要点可以做到尽善尽美，其健壮性、性能、可扩展性在

同领域的框架中都⾸屈⼀指。下⾯我们从以下三个⽅⾯⼀起来看看，Netty 到底有多厉害。

⾼性能，低延迟

经常听到这么⼀句话：“⽹络编程只要你使⽤了 Netty 框架，你的程序性能基本就不会差。”这句话虽然有些绝对，

但是也从侧⾯上反映了⼈们对 Netty ⾼性能的肯定。

实现⾼性能的⽹络应⽤框架离不开 I/O 模型问题，在了解 Netty ⾼性能原理之前我们需要先储备 I/O 模型的基本知

识。

I/O 请求可以分为两个阶段，分别为调⽤阶段和执⾏阶段。

第⼀个阶段为I/O 调⽤阶段，即⽤户进程向内核发起系统调⽤。

第⼆个阶段为I/O 执⾏阶段。此时，内核等待 I/O 请求处理完成返回。该阶段分为两个过程：⾸先等待数据就

绪，并写⼊内核缓冲区；随后将内核缓冲区数据拷⻉⾄⽤户态缓冲区。

为了⽅便⼤家理解，可以看⼀下这张图：

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lsp—vip

2023-03-25

内容与描述一致，超赞的资源，值得借鉴的内容很多，支持！
Coder-WZB

2022-12-02

这个资源值得下载，资源内容详细全面，与描述一致，受益匪浅。
不知名码农Au

2022-09-30

资源内容详尽，对我有使用价值，谢谢资源主的分享。

栋幺栋幺-

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