1.Netty是什么?
2.Netty的特点是什么?
3.Netty的优势有哪些?
4.Netty的应用场景有哪些?
5.Netty高性能表现在哪些方面?
6.BIO、NIO和AIO的区别?
7.NIO的组成?
8.Netty的线程模型?
9.TCP粘包/拆包的原因及解决方法?
10.什么是Netty的零拷贝?
11.Netty中有哪种重要组件?
12.Netty发送消息有几种方式?
13.默认情况Netty起多少线程?何时启动?
14.了解哪几种序列化协议?
15.如何选择序列化协议?
16.Netty支持哪些心跳类型设置?
17.Netty和Tomcat的区别?
18.NIOEventLoopGroup源码?
Netty简介
JDK原生NIO程序的问题
Netty的特点
Netty常见使用场景
Netty高性能设计
I/O模型
阻塞I/O
I/O复用模型
基于buffer
线程模型
事件驱动模型
Reactor线程模型
Netty线程模型
异步处理
Netty架构设计
功能特性
模块组件
Bootstrap、
ServerBootstrap
Future、ChannelFuture
Channel
Selector
NioEventLoop
NioEventLoopGroup
ChannelHandler
ChannelHandlerContext
ChannelPipline
工作原理架构
总结
1.Netty是什么?
Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架,用于快速开发可维护的高性能
协议服务器和客户端。Netty是基于nio的,它封装了jdk的nio,让我们使用起
来更加方法灵活。
2.Netty的特点是什么?
高并发:Netty是一款基于NIO(NonblockingIO,非阻塞IO)开发的网络通
信框架,对比于BIO(BlockingI/O,阻塞IO),他的并发性能得到了很大提高。
传输快:Netty的传输依赖于零拷贝特性,尽量减少不必要的内存拷贝,实现了
更高效率的传输。
封装好:Netty封装了NIO操作的很多细节,提供了易于使用调用接口。
3.Netty的优势有哪些?
使用简单:封装了NIO的很多细节,使用更简单。
功能强大:预置了多种编解码功能,支持多种主流协议。
定制能力强:可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活地扩展。
性能高:通过与其他业界主流的NIO框架对比,Netty的综合性能最优。
稳定:Netty修复了已经发现的所有NIO的bug,让开发人员可以专注于业务
本身。
社区活跃:Netty是活跃的开源项目,版本迭代周期短,bug修复速度快。
4.Netty的应用场景有哪些?
典型的应用有:阿里分布式服务框架Dubbo,默认使用Netty作为基础通信组
件,还有RocketMQ也是使用Netty作为通讯的基础。
5.Netty高性能表现在哪些方面?
IO线程模型:同步非阻塞,用最少的资源做更多的事。
内存零拷贝:尽量减少不必要的内存拷贝,实现了更高效率的传输。
内存池设计:申请的内存可以重用,主要指直接内存。内部实现是用一颗二叉查
找树管理内存分配情况。
串形化处理读写:避免使用锁带来的性能开销。
高性能序列化协议:支持protobuf等高性能序列化协议。
6.BIO、NIO和AIO的区别?
BIO:一个连接一个线程,客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进
行处理。线程开销大。
伪异步IO:将请求连接放入线程池,一对多,但线程还是很宝贵的资源。
NIO:一个请求一个线程,但客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,
多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
AIO:一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务
器应用去启动线程进行处理,
BIO是面向流的,NIO是面向缓冲区的;BIO的各种流是阻塞的。而NIO是非阻
塞的;BIO的Stream是单向的,而NIO的channel是双向的。
NIO的特点:事件驱动模型、单线程处理多任务、非阻塞I/O,I/O读写不再阻
塞,而是返回0、基于block的传输比基于流的传输更高效、更高级的IO函数
zero-copy、IO多路复用大大提高了Java网络应用的可伸缩性和实用性。基于
Reactor线程模型。
在Reactor模式中,事件分发器等待某个事件或者可应用或个操作的状态发生,
事件分发器就把这个事件传给事先注册的事件处理函数或者回调函数,由后者来
做实际的读写操作。如在Reactor中实现读:注册读就绪事件和相应的事件处理
器、事件分发器等待事件、事件到来,激活分发器,分发器调用事件对应的处理
器、事件处理器完成实际的读操作,处理读到的数据,注册新的事件,然后返还
控制权。
7.NIO的组成?
Buffer:与Channel进行交互,数据是从Channel读入缓冲区,从缓冲区写入
Channel中的
flip方法:反转此缓冲区,将position给limit,然后将position置为0,其实就
是切换读写模式
clear方法:清除此缓冲区,将position置为0,把capacity的值给limit。
rewind方法:重绕此缓冲区,将position置为0
DirectByteBuffer可减少一次系统空间到用户空间的拷贝。但Buffer创建和销毁
的成本更高,不可控,通常会用内存池来提高性能。直接缓冲区主要分配给那些
易受基础系统的本机I/O操作影响的大型、持久的缓冲区。如果数据量比较小的
中小应用情况下,可以考虑使用heapBuffer,由JVM进行管理。
Channel:表示IO源与目标打开的连接,是双向的,但不能直接访问数据,只
能与Buffer进行交互。通过源码可知,FileChannel的read方法和write方法都
导致数据复制了两次!
Selector可使一个单独的线程管理多个Channel,open方法可创建Selector,
register方法向多路复用器器注册通道,可以监听的事件类型:读、写、连接、
accept。注册事件后会产生一个SelectionKey:它表示SelectableChannel和
Selector之间的注册关系,wakeup方法:使尚未返回的第一个选择操作立即返
回,唤醒的
原因是:注册了新的channel或者事件;channel关闭,取消注册;优先级更高
的事件触发(如定时器事件),希望及时处理。
Selector在Linux的实现类是EPollSelectorImpl,委托给EPollArrayWrapper实
现,其中三个native方法是对epoll的封装,而EPollSelectorImpl.
implRegister方法,通过调用epoll_ctl向epoll实例中注册事件,还将注册的文
件描述符(fd)与SelectionKey的对应关系添加到fdToKey中,这个map维护了文
件描述符与SelectionKey的映射。
fdToKey有时会变得非常大,因为注册到Selector上的Channel非常多(百万连
接);过期或失效的Channel没有及时关闭。fdToKey总是串行读取的,而读取
是在select方法中进行的,该方法是非线程安全的。
Pipe:两个线程之间的单向数据连接,数据会被写到sink通道,从source通道
读取
NIO的服务端建立过程:Selector.open():打开一个Selector;
ServerSocketChannel.open():创建服务端的Channel;bind():绑定到某个
端口上。并配置非阻塞模式;register():注册Channel和关注的事件到
Selector上;select()轮询拿到已经就绪的事件
8.Netty的线程模型?
Netty通过Reactor模型基于多路复用器接收并处理用户请求,内部实现了两个
线程池,boss线程池和work线程池,其中boss线程池的线程负责处理请求的
accept事件,当接收到accept事件的请求时,把对应的socket封装到一个