Netty分享
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Netty分享相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
Netty 是一个Java 开源框架,提供异步的,时间驱动的网络应用程序框架和工具,用以快速开发高性能,高可靠性的网络服务器和客户端程序。
Netty是一个NIO客户端,服务端框架,允许快速简单的开发网络应用程序。例如:服务端和客户端之间的协议。
牛XX: 简化了网络编程规范
例如:TCP和UDP的Socket服务
通俗点理解:
Netty本身是用于快速构建服务端与客户端之间通信协议的框架。Netty在消息处理上使用责任链模式,用户可以轻松方便的对它进行扩展。官方也提供了大量的优秀的扩展。
Netty是一个NIO客户端服务器框架,可以快速,轻松地开发网络应用程序,如协议服务器和客户端。 它大大简化和简化了网络编程,如TCP和UDP套接字服务器。
“快速和容易”并不意味着结果应用程序将遇到可维护性或性能问题。 Netty已经仔细设计了从许多协议,如FTP,SMTP,HTTP和各种二进制和基于文本的遗留协议的实现获得的经验。 因此,Netty成功地找到了一种方法来实现易于开发,性能,稳定性和灵活性的应用程序。
API 使用简单,开发门槛低
功能强大,预置了多种编码解码功能,支持多种主流协议
定制能力强,可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活的扩展
性能高,通过与其他业界主流的NIO框架对比,Netty的综合性能最优
成熟,稳定,Netty修复了已经发现的所有JDK NIOBUG 业务开发人员不再为NIO的bug而烦恼
社区活跃。版本迭代周期短,发现的bug可以被及时修复,同时,更多的新功能会加入
经历了大规模的商业应用考验。质量得到验证。Netty在互联网,大数据,网络游戏,企业应用,电信软件等众多行业已经得到了成功商用,证明它已经完全能够满足不同行业的商业应用了
随着移动互联网的爆发性增长,小明公司的电子商务系统访问量越来越大,由于现有系统是个单体的巨型应用,已经无法满足海量的并发请求,拆分势在必行。
在微服务的大潮之中, 架构师小明把系统拆分成了多个服务,根据需要部署在多个机器上,这些服务非常灵活,可以随着访问量弹性扩展。
世界上没有免费的午餐, 拆分成多个“微服务”以后虽然增加了弹性,但也带来了一个巨大的挑战:服务之间互相调用的开销。
比如说:原来用户下一个订单需要登录,浏览产品详情,加入购物车,支付,扣库存等一系列操作,在单体应用的时候它们都在一台机器的同一个进程中,说白了就是模块之间的函数调用,效率超级高。
现在好了,服务被安置到了不同的服务器上,一个订单流程,几乎每个操作都要越网络,都是远程过程调用(RPC), 那执行时间、执行效率可远远比不上以前了。
远程过程调用的第一版实现使用了HTTP协议,也就是说各个服务对外提供HTTP接口。 小明发现,HTTP协议虽然简单明了,但是废话太多,仅仅是给服务器发个简单的消息都会附带一大堆无用信息:
GET /orders/1 HTTP/1.1
Host: order.myshop.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; )
Accept: text/html;
Accept-Language: en-US,en;
Accept-Encoding: gzip
Connectin: keep-alive
看看那User-Agent,Accept-Language ,这个协议明显是为浏览器而生的!但是我这里是程序之间的调用,用这个HTTP有点亏。
能不能自定义一个精简的协议? 在这个协议中我只需要把要调用方法名和参数发给服务器即可,根本不用这么多乱七八糟的额外信息。
但是自定义协议客户端和服务器端就得直接使用“低级”的Socket了,尤其是服务器端,得能够处理高并发的访问请求才行。
小明复习了一下服务器端的socket编程,最早的Java是所谓的阻塞IO(Blocking IO), 想处理多个socket的连接的话需要创建多个线程, 一个线程对应一个。
这种方式写起来倒是挺简单的,但是连接(socket)多了就受不了了,如果真的有成千上万个线程同时处理成千上万个socket,占用大量的空间不说,光是线程之间的切换就是一个巨大的开销。
更重要的是,虽然有大量的socket,但是真正需要处理的(可以读写数据的socket)却不多,大量的线程处于等待数据状态(这也是为什么叫做阻塞的原因),资源浪费得让人心疼。
后来Java为了解决这个问题,又搞了一个非阻塞IO(NIO:Non-Blocking IO,有人也叫做New IO), 改变了一下思路:通过多路复用的方式让一个线程去处理多个Socket。
这样一来,只需要使用少量的线程就可以搞定多个socket了,线程只需要通过Selector去查一下它所管理的socket集合,哪个Socket的数据准备好了,就去处理哪个Socket,一点儿都不浪费。
小明先定义了一套精简的RPC的协议,里边规定了如何去调用一个服务,方法名和参数该如何传递,返回值用什么格式......等等。然后雄心勃勃地要把这个协议用Java NIO给实现了。
可是美好的理想很快被无情的现实给击碎, 小明努力了一周就意识到自己陷入了一个大坑之中,Java NIO虽然看起来简单,但是API还是太“低级”了,有太多的复杂性,没有强悍的、一流的编程能力根本无法驾驭,根本做不到高并发情况下的可靠和高效。
小明不死心,继续向领导要人要资源,一定要把这个坑给填上,挣扎了6个月以后,终于实现了一个自己的NIO框架,可以执行高并发的RPC调用了。
然后又是长达6个月的修修补补,小明经常半夜被叫醒:生产环境的RPC调用无法返回了! 这样的Bug不知道改了多少个。
在那些不眠之夜中,小明经常仰天长叹:我用NIO做个高并发的RPC框架怎么这么难呐!
一年之后,自研的框架终于稳定,可是小明也从张大胖那里听到了一个让他崩溃的消息: 小明你知道吗?有个叫Netty的开源框架,可以快速地开发高性能的面向协议的服务器和客户端。 易用、健壮、安全、高效,你可以在Netty上轻松实现各种自定义的协议!咱们也试试?
像上面小明的例子,想使用Java NIO来实现一个高性能的RPC框架,调用协议,数据的格式和次序都是自己定义的,现有的HTTP根本玩不转,那使用Netty就是绝佳的选择。
其实游戏领域是个更好的例子,长连接,自定义协议,高并发,Netty就是绝配。
因为Netty本身就是一个基于NIO的网络框架, 封装了Java NIO那些复杂的底层细节,给你提供简单好用的抽象概念来编程。
注意几个关键词,首先它是个框架,是个“半成品”,不能开箱即用,你必须得拿过来做点定制,利用它开发出自己的应用程序,然后才能运行(就像使用Spring那样)。
一个更加知名的例子就是阿里巴巴的Dubbo了,这个RPC框架的底层用的就是Netty。
高性能,如果你的应用根本没有高并发的压力,那就不一定要用Netty了
实现WebSocket 聊天
Netty已经实现了WebSocket的细节,我们在使用时只需要创建一个WebSocket的握手对象即可
在接收消息时,要判断消息是普通Http消息还是WebSocket的消息
如果是普通的消息,则通过获取请求头中Upgrade中数据
如果是"websocket"的话,就表示这个Http消息是用来创建WebSocket连接的,这时候,就可以创建一个Websocket握手对象。
如果消息对象是一个WebSocket消息,就取出其中的内容,进行相应的逻辑处理,最后再写回一个WebScoket消息即完成了一次客户端向服务器请求WebSocket网络通信过程
当然我们也可以主动给客户端发送消息,我们在handler active之后就每秒钟来查询是否已经创建了WebSocket握手对象
如果已经创建了,就向客户端写一条消息,这就是服务器主动给客户端发送消息,实现网络双工通信
WebSocket
通过握手 从标准的http 协议转为自定义的协议,在应用中请求以ws结束时。我们才升级以Websocket。
服务器逻辑:
1.客户端、用户连接到服务器并加入聊天
2.HTTP请求页面或WebSocket升级握手
3.服务器处理所有的客户端和用户
4.响应url"/" 的请求,转到html页面
如果访问的url “ws” ,处理websocket升级握手
升级握手完成后,通过Websocket发送聊天消息、
总结Netty架构
第一层:Reactor 通信调度层,它由一系列辅助类完成,包括 Reactor 线程 NioEventLoop 以及其父类、NiosocketChannel/NioServerSocketChannel
以及其父 类、ByteBuffer 以及由其衍生出来的各种 Buffer、Unsafe 以及其衍生出的各种内 部类等。
该层的主要职责就是监听网络的读写和连接操作,负责将网络层的数据 读取到内存缓冲区中,然后触发各种网络事件
例如连接创建、连接激活、读事 件、写事件等等,将这些事件触发到 PipeLine 中,由 PipeLine 充当的职责链来 进行后续的处理。
第二层:PipeLine 职责链
它负责事件在职责链中的有序传播,同时负责动态的 编排职责链,职责链可以选择监听和处理自己关心的事件,它可以拦截处理和向 后/向前传播事件,不同的应用的 Handler 节点的功能也不同
通常情况下,往往 会开发编解码 Hanlder 用于消息的编解码,它可以将外部的协议消息转换成内部 的 POJO 对象,这样上层业务侧只需要关心处理业务逻辑即可,不需要感知底层 的协议差异和线程模型差异,实现了架构层面的分层隔离。
第三层:业务逻辑处理层,可以分为两类:
1.纯粹的业务逻辑 处理,例如订单处理。
2.应用层协议管理,例如HTTP协议、FTP协议等。
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送你们一朵花吧
以上是关于Netty分享的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章