Netty淺析

IO模型

IO多路復(fù)用模式:Reactor、Proactor

NIO實(shí)現(xiàn)的是Reactor模式汪榔。通過select、epoll函數(shù),用戶可以一個(gè)線程同時(shí)處理多個(gè)Channel的IO請(qǐng)求贫奠。當(dāng)數(shù)據(jù)就緒唬血,再通過實(shí)際的用戶線程進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝,邏輯處理

  1. 注冊(cè)讀事件及其對(duì)應(yīng)的事件處理器
  2. 事件分離器(select\epoll)等待事件
  3. 事件到來唤崭,分離器調(diào)用相應(yīng)的處理器
  4. 事件處理器完成讀操作拷恨,處理數(shù)據(jù)

AIO實(shí)現(xiàn)的是Proactor模式。由操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)IO數(shù)據(jù)讀寫谢肾,然后回調(diào)函數(shù)進(jìn)行邏輯處理

  1. 事件處理器發(fā)起讀請(qǐng)求
  2. 事件分離器等待讀事件完成
  3. 在分離器等待過程中腕侄,操作系統(tǒng)利用并行的內(nèi)核線程執(zhí)行實(shí)際的讀操作,并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入用戶自定義緩沖區(qū)芦疏,最后通知事件分離器讀操作完成
  4. 事件分離器通知事件處理器冕杠,讀操作已完成
  5. 事件處理器處理緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

兩者主要區(qū)別:用戶線程或是操作系統(tǒng)內(nèi)核線程進(jìn)行IO數(shù)據(jù)讀寫

引入Netty

Netty中使用的Reactor模式,引入了多Reactor(1個(gè)select線程+N個(gè)IO線程+M個(gè)worker線程)酸茴。即一個(gè)主Reactor負(fù)責(zé)監(jiān)控所有的連接請(qǐng)求分预,多個(gè)子Reactor負(fù)責(zé)監(jiān)控并處理讀/寫請(qǐng)求,減輕了主Reactor的壓力薪捍,降低了主Reactor壓力太大而造成的延遲笼痹。

并且每個(gè)子Reactor分別屬于一個(gè)獨(dú)立的線程,每個(gè)成功連接后Channel的所有操作由同一個(gè)線程處理酪穿。這樣保證了同一請(qǐng)求的所有狀態(tài)和上下文在同一個(gè)線程中凳干,避免了不必要的上下文切換,同時(shí)也方便了監(jiān)控請(qǐng)求響應(yīng)狀態(tài)被济。

多Reactor模式
<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.22.Final</version>
</dependency>

Netty服務(wù)端\客戶端都需要以下兩部分

  • 至少一個(gè)ChannelHandler: 該組件實(shí)現(xiàn)了接收的數(shù)據(jù)處理救赐,即消息的業(yè)務(wù)邏輯
  • 引導(dǎo)Bootstrap: 服務(wù)器\客戶端啟動(dòng)配置。比如監(jiān)聽端口溉潭、IO處理線程數(shù)净响、Channel處理邏輯

編寫Echo服務(wù)端

事件處理器 ChannelHandler

@Slf4j
@ChannelHandler.Sharable
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    private final ChannelGroup channels = new DefaultChannelGroup("Echo-Server", GlobalEventExecutor.INSTANCE);

    /**
     * 客戶端連接到服務(wù)端
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.info("channel id: {}", ctx.channel().id().asLongText());

        // 廣播消息給所有channels
        channels.writeAndFlush("client: " + ctx.channel().remoteAddress() + " add");
        channels.add(ctx.channel());
    }

    /**
     * 客戶端斷開連接
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        channels.writeAndFlush("client: " + ctx.channel().remoteAddress() + " remove");
        channels.remove(ctx.channel());
    }

    /**
     * Channel處于活動(dòng)狀態(tài),已經(jīng)連接到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)喳瓣。在線馋贤!
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.info("{} active", ctx.channel().remoteAddress());
    }

    /**
     * Channel未連接到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。掉線畏陕!
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.warn("{} inactive", ctx.channel().remoteAddress());
    }

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
        log.info("Server received: {}", in.toString(StandardCharsets.UTF_8));
        ctx.writeAndFlush(in);  // write是把數(shù)據(jù)寫入到OutboundBuffer(不真正發(fā)送數(shù)據(jù))配乓,flush是真正的發(fā)送數(shù)據(jù)
    }

    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.info("Server read complete.");
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        log.error("Server error.");
        ctx.close();
    }
}

服務(wù)端繼承ChannelInboundHandlerAdapter類,一般只需要實(shí)現(xiàn)channelRead()惠毁、exceptionCaught()方法即可

引導(dǎo) Bootstrap

public class EchoServer {

    private final int port;

    public EchoServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public static void main(String[] args) {
        new EchoServer(9002).start();
    }

    public void start() {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                        ch.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                    }
                })
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);

        try {
            // 阻塞綁定port犹芹,直到成功
            ChannelFuture future = bootstrap.bind(port).sync();

            // 阻塞等待,直到服務(wù)器的Channel關(guān)閉
            future.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception ignore) {
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

bossGroup線程監(jiān)聽Channel鞠绰,只需要一個(gè)腰埂,多了沒用;workerGroup負(fù)責(zé)IO讀寫

編寫Echo客戶端

事件處理器 ChannelHandler

@Slf4j
@ChannelHandler.Sharable
public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        log.info("Channel active.");
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks!", StandardCharsets.UTF_8));
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
        log.info("Client received: {}", msg.toString(StandardCharsets.UTF_8));
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        log.error("Client error.");
        ctx.close();
    }
}

客戶端繼承SimpleChannelInboundHandler類蜈膨,此類繼承ChannelInboundHandlerAdapter并實(shí)現(xiàn)了channelRead()方法屿笼,業(yè)務(wù)handler覆寫channelRead0()方法

引導(dǎo) Bootstrap

public class EchoClient {

    private final String host;
    private final int port;

    public EchoClient(String host, int port) {
        this.host = host;
        this.port = port;
    }

    public static void main(String[] args) {
        new EchoClient("localhost", 9002).start();
    }

    public void start() {
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        bootstrap.group(workerGroup)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                    @Override
                    public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                        ch.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
                    }
                });

        try {
            ChannelFuture future = bootstrap.connect(host, port).sync();
            future.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception ignore) {
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

引申閱讀

  1. 一起學(xué)Netty
  2. 一起寫RPC框架
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末牺荠,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子驴一,更是在濱河造成了極大的恐慌休雌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 219,039評(píng)論 6 508
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件肝断,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異杈曲,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)胸懈,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,426評(píng)論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門担扑,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人箫荡,你說我怎么就攤上這事魁亦。” “怎么了羔挡?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 165,417評(píng)論 0 356
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵洁奈,是天一觀的道長(zhǎng)。 經(jīng)常有香客問我绞灼,道長(zhǎng)利术,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,868評(píng)論 1 295
  • 正文 為了忘掉前任低矮,我火速辦了婚禮印叁,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘军掂。我一直安慰自己轮蜕,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,892評(píng)論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布蝗锥。 她就那樣靜靜地躺著跃洛,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪终议。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上汇竭,一...
    開封第一講書人閱讀 51,692評(píng)論 1 305
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音穴张,去河邊找鬼细燎。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛皂甘,可吹牛的內(nèi)容都是我干的玻驻。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,416評(píng)論 3 419
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼偿枕,長(zhǎng)吁一口氣:“原來是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼击狮!你這毒婦竟也來了佛析?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,326評(píng)論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對(duì)情侶失蹤彪蓬,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個(gè)月后捺萌,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體档冬,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,782評(píng)論 1 316
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,957評(píng)論 3 337
  • 正文 我和宋清朗相戀三年桃纯,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了酷誓。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,102評(píng)論 1 350
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡态坦,死狀恐怖盐数,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情伞梯,我是刑警寧澤玫氢,帶...
    沈念sama閱讀 35,790評(píng)論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站谜诫,受9級(jí)特大地震影響漾峡,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜喻旷,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,442評(píng)論 3 331
  • 文/蒙蒙 一生逸、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧且预,春花似錦槽袄、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,996評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至怀估,卻和暖如春狮鸭,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背多搀。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,113評(píng)論 1 272
  • 我被黑心中介騙來泰國(guó)打工歧蕉, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人康铭。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 48,332評(píng)論 3 373
  • 正文 我出身青樓惯退,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親从藤。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子催跪,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 45,044評(píng)論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容