Socket钧忽、Netty、NIO逼肯、WebSocket

1.什么是Socket耸黑?

Socket就是為網絡服務提供的一種機制。

通訊的兩端都有Sokcet

網絡通訊其實就是Sokcet間的通訊

數據在兩個Sokcet間通過IO傳輸篮幢。

2.TCP與UDP在概念上的區(qū)別

udp: a大刊、是面向無連接, 將數據及源的封裝成數據包中,不需要建立建立連接

? ? ? ? b、每個數據報的大小在限制64k內

? ? ? ? c三椿、因無連接,是不可靠協(xié)議

? ? ? ? d缺菌、不需要建立連接,速度快

tcp:a、建議連接搜锰,形成傳輸數據的通道.

? ? ? ? ?b伴郁、在連接中進行大數據量傳輸,以字節(jié)流方式

? ? ? ? ?c 通過三次握手完成連接,是可靠協(xié)議

? ? ? ? ?d 必須建立連接m效率會稍低

TCP三次握手

①客戶端發(fā)送SYN報文,并設置發(fā)送序號為X?給服務端?這是第一次握手

②服務器端接受到SYN報文?并發(fā)送SYN+ACK報文,并設置發(fā)送序號為Y?給客戶端?這是第二次握手

③客戶端第三次握手?告訴服務端?準備給服務端發(fā)數據?建立起連接?開始傳輸數據

為什么不是兩次或者四次:

三次是保證雙方互相明確對方能收能夠接收與發(fā)送蛋叼。三次已經足夠了.

TCP四次揮手

①客戶端像服務端發(fā)起請求,表示沒有數據要發(fā)送了

②服務端像客戶端發(fā)起請求,確認客戶端的斷開請求請求

③客戶端像服務端發(fā)送信號,請求斷開連接

④服務端接收客戶端請求,發(fā)送確認斷開連接信號,同意斷開?b收到?斷開

為什么2焊傅、3次揮手不能合在一次揮手中

因為客戶端不發(fā)生數據了,但是還可以接收數據,服務端可能還有數據發(fā)送給客戶端,所以兩次不能合并.

3.什么是NIO?

?Java NIO(New IO)是一個可以替代標準Java IO API的IO

API(從Java 1.4開始)剂陡,Java NIO提供了與標準IO不同的IO工作方式。

Java NIO: Channels and Buffers(通道和緩沖區(qū))

標準的IO基于字節(jié)流和字符流進行操作的狐胎,而NIO是基于通道(Channel)和緩沖區(qū)(Buffer)進行操作鸭栖,數據總是從通道讀取到緩沖區(qū)中,或者從緩沖區(qū)寫入到通道中握巢。

Java NIO: Non-blocking IO(非阻塞IO)

Java NIO可以讓你非阻塞的使用IO晕鹊,例如:當線程從通道讀取數據到緩沖區(qū)時,線程還是可以進行其他事情镜粤。當數據被寫入到緩沖區(qū)時捏题,線程可以繼續(xù)處理它玻褪。從緩沖區(qū)寫入通道也類似肉渴。

Java NIO: Selectors(選擇器)

Java NIO引入了選擇器的概念,選擇器用于監(jiān)聽多個通道的事件(比如:連接打開带射,數據到達)同规。因此,單個的線程可以監(jiān)聽多個數據通道窟社。

注意:傳統(tǒng)IT是單向券勺。 NIO類似

4.Buffer的數據存取

? ? ? ? ?一個用于特定基本數據類行的容器。有java.nio包定義的灿里,所有緩沖區(qū)都是抽象類Buffer的子類关炼。

Java NIO中的Buffer主要用于與NIO通道進行交互,數據是從通道讀入到緩沖區(qū)匣吊,從緩沖區(qū)寫入通道中的儒拂。

Buffer就像一個數組,可以保存多個相同類型的數據色鸳。

5.Buffer的概述

1)容量(capacity):表示Buffer最大數據容量社痛,緩沖區(qū)容量不能為負,并且建立后不能修改命雀。

2)限制(limit):第一個不應該讀取或者寫入的數據的索引蒜哀,即位于limit后的數據不可以讀寫。緩沖區(qū)的限制不能為負吏砂,并且不能大于其容量(capacity)撵儿。

3)位置(position):下一個要讀取或寫入的數據的索引。緩沖區(qū)的位置不能為負狐血,并且不能大于其限制(limit)淀歇。

4)標記(mark)與重置(reset):標記是一個索引,通過Buffer中的mark()方法指定Buffer中一個特定的position氛雪,之后可以通過調用reset()方法恢復到這個position房匆。

6.直接緩沖區(qū)與非直接緩沖區(qū)別

非直接緩沖區(qū):通過 allocate() 方法分配緩沖區(qū),將緩沖區(qū)建立在 JVM 的內存中

直接緩沖區(qū):通過 allocateDirect() 方法分配直接緩沖區(qū),將緩沖區(qū)建立在物理內存中浴鸿【猓可以提高效率

7.分散讀取與聚集寫入

分散讀取(scattering Reads):將通道中的數據分散到多個緩沖區(qū)中

聚集寫入(gathering Writes):將多個緩沖區(qū)的數據聚集到通道中

8.BIO與NIO

IO(BIO)和NIO區(qū)別:其本質就是阻塞和非阻塞的區(qū)別

阻塞概念:應用程序在獲取網絡數據的時候,如果網絡傳輸數據很慢,就會一直等待,直到傳輸完畢為止岳链。

非阻塞概念:應用程序直接可以獲取已經準備就緒好的數據,無需等待花竞。

IO為同步阻塞形式,NIO為同步非阻塞形式,NIO并沒有實現(xiàn)異步,在JDK1.7后升級NIO庫包,支持異步非阻塞同學模型NIO2.0(AIO)

BIO:同步阻塞式IO掸哑,服務器實現(xiàn)模式為一個連接一個線程约急,即客戶端有連接請求時服務器端就需要啟動一個線程進行處理,如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷苗分,當然可以通過線程池機制改善厌蔽。?

NIO:同步非阻塞式IO,服務器實現(xiàn)模式為一個請求一個線程摔癣,即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復用器上奴饮,多路復用器輪詢到連接有I/O請求時才啟動一個線程進行處理。?

AIO(NIO.2):異步非阻塞式IO择浊,服務器實現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程戴卜,客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啟動線程進行處理。

同步時琢岩,應用程序會直接參與IO讀寫操作,并且我們的應用程序會直接阻塞到某一個方法上,直到數據準備就緒:或者采用輪訓的策略實時檢查數據的就緒狀態(tài),如果就緒則獲取數據.異步時,則所有的IO讀寫操作交給操作系統(tǒng),與我們的應用程序沒有直接關系投剥,我們程序不需要關系IO讀寫,當操作系統(tǒng)完成了IO讀寫操作時,會給我們應用程序發(fā)送通知,我們的應用程序直接拿走數據極即可担孔。

9.什么是Netty

?Netty 是一個基于 JAVA NIO 類庫的異步通信框架江锨,它的架構特點是:異步非阻塞、基于事件驅動攒磨、高性能泳桦、高可靠性和高可定制性。

10.Netty應用場景

1.分布式開源框架中dubbo娩缰、Zookeeper灸撰,RocketMQ底層rpc通訊使用就是netty。

2.游戲開發(fā)中拼坎,底層使用netty通訊浮毯。

11.TCP粘包、拆包問題解決方案

消息定長泰鸡,報文大小固定長度债蓝,不夠空格補全,發(fā)送和接收方遵循相同的約定盛龄,這樣即使粘包了通過接收方編程實現(xiàn)獲取定長報文也能區(qū)分饰迹。

包尾添加特殊分隔符芳誓,例如每條報文結束都添加回車換行符(例如FTP協(xié)議)或者指定特殊字符作為報文分隔符,接收方通過特殊分隔符切分報文區(qū)分啊鸭。

將消息分為消息頭和消息體锹淌,消息頭中包含表示信息的總長度(或者消息體長度)的字段

12.為什么需要 WebSocket?

因為 HTTP 協(xié)議有一個缺陷:通信只能由客戶端發(fā)起赠制。WebSocket 協(xié)議在2008年誕生赂摆,2011年成為國際標準。所有瀏覽器都已經支持了钟些。

它的最大特點就是烟号,服務器可以主動向客戶端推送信息,客戶端也可以主動向服務器發(fā)送信息政恍,是真正的雙向平等對話汪拥,屬于服務器推送技術的一種。

其他特點包括:

(1)建立在 TCP 協(xié)議之上抚垃,服務器端的實現(xiàn)比較容易喷楣。

(2)與 HTTP 協(xié)議有著良好的兼容性趟大。默認端口也是80和443鹤树,并且握手階段采用 HTTP 協(xié)議,因此握手時不容易屏蔽逊朽,能通過各種 HTTP 代理服務器罕伯。

(3)數據格式比較輕量,性能開銷小叽讳,通信高效。

(4)可以發(fā)送文本,也可以發(fā)送二進制數據荔棉。

(5)沒有同源限制到涂,客戶端可以與任意服務器通信。

(6)協(xié)議標識符是ws(如果加密涤妒,則為wss)单雾,服務器網址就是 URL。

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