ray-note/极客时间学习/Java 实战训练营/Netty/Netty 与 网络通信.md

BIO

阻塞式IO的问题

• 性能问题
• 可靠性问题
• 维护性问题

从BIO到NIO

• Reactor模式
  • Acceptor 只负责接收请求，具体的处理逻辑，转移给其他线程
• NIO改良：把数据的业务处理逻辑，独立到其他线程中，

Java NIO 核心概念与交互模型

• Server
  • Thread
    • ==Selector==
      • ==Channel==
        • ==Buffer==
• 一个线程对应一个selector，一个selector对应多个Channel (连接)，Selector会根据不同的事件，在不同的Channel上切换，切换到哪个Channel由时间决定
• 每个Channel都会对应一个Buffer，Buffer就是一个内存块，底层是数组

Java NIO的问题

• 编程模型复杂，对开发人员不友好
• 功能支持不够，简单的拆包操作都需要手动实现
• 底层基于操作系统的Epoll实现，存在线程空轮询bug
• 维护成本高，容易出现开发上的漏洞

Netty 的解决方案

高效的API	内置一组辅助类，简化开发难度
多协议支持	TCP、UDP等
内置编解码	Java 序列化、ProtoBuf等
Listener机制	异步操作即成监听回调
管道-过滤器	可插拔，高扩展架构

Netty 的逻辑架构

• 服务编排层 负责组装各类服务，是Netty的核心处理链，用以实现网络事件的动态编排和有序传播
  • ChannelHandlerContext
  • ChannelHandler
  • ChannelPipeline ： 数据传输通道
• 事件调度层 通过Reactor模型对各类事件进行聚合处理，通过Selector主循环线程集成各种事件
  • EventLoop
    • 和ChannelPipeline做Read、Write 等I/O操作
    • Select 事件循环
  • EventLoopGroup
    • 事件循环线程池
  • TaskPool 定时任务线程池
• 网络通信层 执行网络I/O操作，并触发各种网络事件，这些网络事件会分发给事件调度层进行处理
  • ServerBootGroup 服务端启动，初始化EventLoopGroup
  • 把Channel、ServerSocketChannel 等注册到EventLoopGroup中

Netty 的功能特性

• 编解码
  • MessageToMessageCodec
  • ByteToMessageCodec
  • 编码解码器(Codec)
    • 编码器(Encoder)
    • 解码器(Decoder)
• 粘包，拆包（流式协议，数据没有边界）
  • 概念
    • 粘包：多个数据包在接收到的时候，是一个整体
    • 拆包：一个数据包的被分成两个部分被接收到
  • 分包解码器
    • FixedLengthFrameDecoder -- 基于固定长度划分业务包
    • LengthFieldBasedFrameDecorder -- 使用特定协议划分业务包
    • `LineBasedFrameDecorder -- 基于换行符划分业务包
    • DelimiterBasedFrameDecoder -- 使用自定义分隔符划分业务包
• 多协议
  • HTTP
  • FTP
  • SSH
  • TCP
  • UDP
  • 自定义协议
• 可靠性
  • 超时控制
    • 异步连接超时配置
    • ChannelConfig
  • 心跳检测
    • 链路空闲状态处理起
    • IdelStateHandler
  • 流量整形
    • 可定制的流量整形处理器
    • AbstractTrafficShapingHandler