netty学习基础 上

Posted 2021-04-23 Thread

Netty 是一款用于高效开发网络应用的 NIO 网络框架，它大大简化了网络应用的开发过程。我们所熟知的 TCP 和 UDP 的 Socket 服务器开发，就是一个有关 Netty 简化网络应用开发的典型案例。

既然 Netty 是网络应用框架，那我们永远绕不开以下几个核心关注点：

I/O 模型、线程模型和事件处理机制；

易用性 API 接口；

对数据协议、序列化的支持。

 Linux 的 5 种主要 I/O 模式

同步阻塞 I/O（BIO）

同步非阻塞 I/O（NIO）

 I/O 多路复用

信号驱动 I/O

异步 I/O

Netty 服务端的启动过程大致分为三个步骤：

配置线程池；

Channel 初始化；

端口绑定。

配置线程池

Netty 是采用 Reactor 模型进行开发的，可以非常容易切换三种 Reactor 模式：单线程模式、多线程模式、主从多线程模式。

单线程模式

Reactor 单线程模型所有 I/O 操作都由一个线程完成，所以只需要启动一个 EventLoopGroup 即可。

多线程模式

Reactor 单线程模型有非常严重的性能瓶颈，因此 Reactor 多线程模型出现了。在 Netty 中使用 Reactor 多线程模型与单线程模型非常相似，区别是 NioEventLoopGroup 可以不需要任何参数，它默认会启动 2 倍 CPU 核数的线程。当然，你也可以自己手动设置固定的线程数。

主从多线程模式

在大多数场景下，我们采用的都是主从多线程 Reactor 模型。Boss 是主 Reactor，Worker 是从 Reactor。它们分别使用不同的 NioEventLoopGroup，主 Reactor 负责处理 Accept，然后把 Channel 注册到从 Reactor 上，从 Reactor 主要负责 Channel 生命周期内的所有 I/O 事件。

Channel 

NIO 模型是 Netty 中最成熟且被广泛使用的模型。因此，推荐 Netty 服务端采用 NioserverSocketChannel 作为 Channel 的类型，客户端采用 NioSocketChannel

在 Netty 中可以通过 ChannelPipeline 去注册多个 ChannelHandler，每个 ChannelHandler 各司其职，这样就可以实现最大化的代码复用，充分体现了 Netty 设计的优雅之处。

ServerBootstrap 设置 Channel 属性有option和childOption两个方法，option 主要负责设置 Boss 线程组，而 childOption 对应的是 Worker 线程组。

SO_KEEPALIVE 设置为 true 代表启用了 TCP SO_KEEPALIVE 属性，TCP 会主动探测连接状态，即连接保活

SO_BACKLOG 已完成三次握手的请求队列最大长度，同一时刻服务端可能会处理多个连接，在高并发海量连接的场景下，该参数应适当调大

TCP_NODELAY Netty 默认是 true，表示立即发送数据。如果设置为 false 表示启用 Nagle 算法，该算法会将 TCP 网络数据包累积到一定量才会发送，虽然可以减少报文发送的数量，但是会造成一定的数据延迟。Netty 为了最小化数据传输的延迟，默认禁用了 Nagle 算法

SO_SNDBUF TCP 数据发送缓冲区大小

SO_RCVBUF TCP数据接收缓冲区大小，TCP数据接收缓冲区大小

SO_LINGER 设置延迟关闭的时间，等待缓冲区中的数据发送完成

CONNECT_TIMEOUT_MILLIS 建立连接的超时时间

netty 的配置之后，bind() 方法会真正触发启动，sync() 方法则会阻塞，直至整个启动过程完成