Netty面试题（2024最新版）.docx资源-CSDN文库

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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

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（Nonblocking IO，非阻塞 IO）开发的网络通信框架，对比于 BIO（Blocking I/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

NioSocketChannel 中，并交给 work 线程池，其中 work 线程池负责请求的 read 和 write 事件，由对应

的 Handler 处理。

单线程模型：所有 I/O 操作都由一个线程完成，即多路复用、事件分发和处理都是在一个 Reactor 线程上

完成的。既要接

收客户端的连接请求,向服务端发起连接，又要发送/读取请求或应答/响应消息。一个 NIO 线程同时处理

成百上千的链

路，性能上无法支撑，速度慢，若线程进入死循环，整个程序不可用，对于高负载、大并发的应用场景不

合适。

多线程模型：有一个 NIO 线程（

Acceptor）只负责监听服务端，接收客户端的 TCP 连接请求；NIO 线程池负责网络 IO

的操作，即消息的读取、解码、编码和发送；1 个 NIO 线程可以同时处理 N 条链路，但是 1 个链路只

对应 1 个 NIO 线

程，这是为了防止发生并发操作问题。但在并发百万客户端连接或需要安全认证时，一个 Acceptor 线程

可能会存在性能

不足问题。

主从多线程模型：Acceptor 线程用于绑定监听端口，接收客户端连接，将 SocketChannel 从主线程池

的 Reactor 线程的

多路复用器上移除，重新注册到 Sub 线程池的线程上，用于处理 I/O 的读写等操作，从而保证

mainReactor 只负责接入

认证、握手等操作；

9.TCP 粘包/拆包的原因及解决方法？

TCP 是以流的方式来处理数据，一个完整的包可能会被 TCP 拆分成多个包进行发送，也可能把小的封装成

一个大的数据包

发送。

TCP 粘包/分包的原因：

应用程序写入的字节大小大于套接字发送缓冲区的大小，会发生拆包现象，而应用程序写入数据小于套接

字缓冲区大

小，网卡将应用多次写入的数据发送到网络上，这将会发生粘包现象；

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程序员佳倩

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