java-netty-Netty in Action 5th-ch1-Netty and Java

LeviDing 發布于2019-08-16 13:27 / 1354人閱讀

摘要：一個多路復用器可以負責成千上萬的通道，沒有上限。不需要通過對多路復用器對注冊的通道進行輪詢操作即可實現異步讀寫，從而簡化編程模型。同時，支持支持如果是怎么辦最后，到目前位置，支持不支持二無法擴展作為的核心，無法擴展，私有構造函數。

前言

netty 學習基于 netty in action 5th, 官網資料，網絡博客等

1.1 Why Netty?

netty 是一個中間層的抽象

"all problems in computer science can be solved by another
level of indirection"
netty 是一個中間層的抽象，因為底層的網絡編程的各種問題

1.1.1 Not all networking frameworks are alike

Netty is a NIO client server framework which enables quick and easy development of network applications such as protocol servers and clients.

"Quick And Easy"是如何保證的
Netty 的實現者汲取了它人實現 FTP, SMTP, HTTP, WebSocket, SPDY and various binary and text-based legacy protocols 中遇到的問題，take great care in its design。并沒有在可擴展，靈活性，穩定性上做出妥協。

2011年Netty 之父離開redhat加入Twitter, 所以redhat、twitter是netty的兩個主要貢獻公司，
netty的許多特性也是眾多大公司項目需求導致的。

1.1.2 Netty boasts a rich feature set

zero copy capable rich byte buffer

參考：https://segmentfault.com/a/11...
java io 會涉及到copy，
比如，一個請求有兩個bytebuffer, 分別是請求頭，和請求正文，那么，我們接收請求后的處理是，定義一個大的bytebuffer將這兩個bytebuffer的內容copy到大數組中。
netty可以用CompositeByteBuf,利用一個抽象的邏輯Buffer來避免這個事情。

比如，java 的文件讀寫，我們一般會定義一個小數組，在輸入流和輸出流之間讀寫，這樣就涉及了一次copy.
netty 的FileRegion 利用Java NIO FileChannel.transfer可以避免這個問題。
還有其它的情況。

統一的api

傳統的 Java I/O API 在應對不同的傳輸協議時需要使用不同的類型和方法。比如

java.net.Socket 和 java.net.DatagramSocket 它們并不具有相同的超類型

tcp，udp,ftp...多種協議擴展會很麻煩

bio、nio、aio api 也是不同的

Extensible event module

1.2 Asynchronous by design

callback java

Future

參考：https://www.cnblogs.com/cz123...

FutureTask：
構造函數接收一個Callable對象，這個對象只有一個call 方法，有返回值，會拋出異常。
FutureTask繼承Runnable,說明可以作為一個參數傳到Thread中，其中的run方法，調用的是Callable中的call方法。
FutureTask繼承Future,Future中有isDone,cancel,is...方法可以控制Callable的call方法返回狀況。

1.3 Blocking versus non-blocking IO on the JVM

參考：java-netty-study-1-bio和nio（https://segmentfault.com/a/11...）

1.3.2 Non-blocking IO basics

jdk1.4的nio,和jdk1.7的nio2的api不同，但是底層的一些特性是相同的，比如都是用bytebuffer做為數據的容器。

ByteBuffer:
BYTEBUFFER
A ByteBuffer is fundamental to both NIO APIs and, indeed, to Netty. A ByteBuffer can
either be allocated on the heap or directly, which means its stored outside of the HeapSpace. Usually, using a direct buffer is faster when passing it to the channel, but the
allocation/deallocation costs are higher. In both cases, the API for a ByteBuffer is the same,
which provides a unified way of accessing and manipulating data. A ByteBuffer allows the
same data to be easily shared between ByteBuffer instances without the need to do any
memory copying.

bytebuffer,要注意，一個是堆外內存，適用于頻繁使用的臨時區域
（一般java讀取數據，都是后現將數據從堆內copy一份到堆外，然后再操作）

selector
簡單說，就是Selector會不斷的輪詢注冊在其上的通道（Channel），如果某個通道發生了讀寫操作，這個通道就處于就緒狀態，會被Selector輪詢出來，然后通過SelectionKey可以取得就緒的Channel集合，從而進行后續的IO操作。一個多路復用器（Selector）可以負責成千上萬的通道（Channel），沒有上限。這也是JDK使用了epoll代替傳統的select實現，獲得連接句柄（客戶端）沒有限制。那也就意味著我們只要一個線程負責Selector的輪詢，就可以接入成千上萬個客戶端，這是JDK NIO庫的巨大進步

Nio Vs Aio
nio和aio 區別：在NIO的基礎上引入了異步通道的概念，并提供了異步文件和異步套接字通道的實現，從而在真正意義上實現了異步非阻塞，之前的NIO只是非阻塞而并非異步。AIO不需要通過對多路復用器對注冊的通道進行輪詢操作即可實現異步讀寫，從而簡化NIO編程模型。

1、nio 是圍繞selector,selector上注冊的serversocketchannel,socketchannel，及確定的注冊事件。
2、aio 簡化了nio操作，當一個event（Accept,Connect,read,write）發生時，CompletionHandler會處理，使得用戶專注于業務邏輯。

1.4 NIO problems and how Netty comes to the rescue

一、Nio 依賴底層的操作系統，有跨平臺問題。
When using NIO you often find that your code works fine on Linux, for example, but has problems on Windows.
同時，jdk1.4支持nio, 1.7 支持nio2. 如果是jdk1.6 怎么辦
最后，到目前位置，nio.2 支持tcp, 不支持udp.

二、無法擴展
作為nio的核心，bytebuffer 無法擴展，私有構造函數。netty 實現了自己的bytebuffer.

三、NIO對緩沖區的聚合和分散操作可能會操作內存泄露

四、 epoll bug

GPU云服務器云服務器 hbase in action And between and and-or

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