Netty网络编程第一卷

Posted 2022-02-07 大忽悠爱忽悠

Netty第一卷

• 一. NIO 基础
• • 1. 三大组件
  • • 1.1 Channel & Buffer
    • 1.2 Selector
    • • 多线程版设计
      • ⚠️ 多线程版缺点
      • 线程池版设计
      • ⚠️ 线程池版缺点
      • selector 版设计
  • 依赖
  • 2. ByteBuffer
  • • 2.1 ByteBuffer 正确使用姿势
    • 2.2 ByteBuffer 结构
    • • 💡 调试工具类
    • 2.3 ByteBuffer 常见方法
    • • 分配空间
      • 向 buffer 写入数据
      • 从 buffer 读取数据
      • mark 和 reset
      • 字符串与 ByteBuffer 互转
      • ⚠️ Buffer 的线程安全
    • 2.4 Scattering Reads
    • 2.5 Gathering Writes
    • 黏包和半包
  • 3. 文件编程
  • • 3.1 FileChannel
    • • ⚠️ FileChannel 工作模式
      • 获取
      • 读取
      • 写入
      • 关闭
      • 位置
      • 大小
      • 强制写入
    • 3.2 两个 Channel 传输数据
    • 3.3 Path
    • 3.4 Files
    • • ⚠️ 删除很危险
  • 4. 网络编程
  • • 4.1 非阻塞 vs 阻塞
    • • 阻塞
      • 非阻塞
      • 多路复用
    • 4.2 Selector
    • • 创建
      • 绑定 Channel 事件
      • 监听 Channel 事件
      • 💡 select 何时不阻塞
    • 4.3 处理 accept 事件
    • • 💡 事件发生后能否不处理
    • 4.4 处理 read 事件
    • • 💡 为何要 iter.remove()
      • 💡 cancel 的作用
      • 💡 客户端正常和异常关闭都会触发服务端的read事件
      • ⚠️ 不处理边界的问题
    • 处理消息的边界
    • • ByteBuffer 大小分配
    • 4.5 处理 write 事件
    • • 一次无法写完例子
      • 总结
    • 4.6 更进一步
    • • 💡 利用多线程优化
      • 💡 如何拿到 cpu 个数
      • 💡 wakeup底层实现
    • 4.7 UDP
  • 5. NIO vs BIO
  • • 5.1 stream vs channel
    • 5.2 IO 模型
    • • 🔖 参考
    • 5.3 零拷贝
    • • 传统 IO 问题
      • NIO 优化
    • 5.3 AIO
    • • 文件 AIO
      • 💡 守护线程
    • 网络 AIO

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一. NIO 基础

non-blocking io 非阻塞 IO

1. 三大组件

1.1 Channel & Buffer

channel 有一点类似于 stream，它就是读写数据的双向通道，可以从 channel 将数据读入 buffer，也可以将 buffer 的数据写入 channel，而之前的 stream 要么是输入，要么是输出，channel 比 stream 更为底层

常见的 Channel 有

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

buffer 则用来缓冲读写数据，常见的 buffer 有

• ByteBuffer
  • MappedByteBuffer
  • DirectByteBuffer
  • HeapByteBuffer
• ShortBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• FloatBuffer
• DoubleBuffer
• CharBuffer

1.2 Selector

selector 单从字面意思不好理解，需要结合服务器的设计演化来理解它的用途

多线程版设计

⚠️ 多线程版缺点

• 内存占用高
• 线程上下文切换成本高
• 只适合连接数少的场景

线程池版设计

⚠️ 线程池版缺点

• 阻塞模式下，线程仅能处理一个 socket 连接
• 仅适合短连接场景

selector 版设计

selector 的作用就是配合一个线程来管理多个 channel，获取这些 channel 上发生的事件，这些 channel 工作在非阻塞模式下，不会让线程吊死在一个 channel 上。适合连接数特别多，但流量低的场景（low traffic）