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Netty学习笔记五
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Netty学习笔记五,小编现在分享给大家,供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含4432字,纯文字阅读大概需要7分钟。
内容图文
![Netty学习笔记五](/upload/InfoBanner/zyjiaocheng/993/e9dd94d9fed449ceb24f37f0f8fa9a5e.jpg)
一、Netty概述:
原生NIO存在的问题:
1、NIO 的类库和 API 繁杂,使用麻烦:需要熟练掌握 Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer 等。需要具备其他的额外技能:要熟悉 Java 多线程编程,因为 NIO 编程涉及到 Reactor 模式,你必须对多线程和网络编程非常熟悉,才能编写出高质量的 NIO 程序。
2、开发工作量和难度都非常大:例如客户端面临断连重连、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络拥塞和异常流的处理等等。
3、JDK NIO 的 Bug:例如臭名昭著的 Epoll Bug,它会导致 Selector 空轮询,最终导致 CPU 100%。直到 JDK 1.7 版本该问题仍旧存在,没有被根本解决。
Netty的说明:
1、Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架。Netty 提供异步的、基于事件驱动的网络应用程序框架,用以快速开发高性能、高可靠性的网络 IO 程序
2、Netty 可以帮助你快速、简单的开发出一个网络应用,相当于简化和流程化了 NIO 的开发过程
3、Netty 是目前最流行的 NIO 框架,Netty 在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通信行业等获得了广泛的应用,知名的 Elasticsearch 、Dubbo 框架内部都采用了 Netty。
Netty的优点:
1、设计优雅:适用于各种传输类型的统一 API 阻塞和非阻塞 Socket;基于灵活且可扩展的事件模型,可以清晰地分离关注点;高度可定制的线程模型 - 单线程,一个或多个线程池.
2、使用方便:详细记录的 Javadoc,用户指南和示例;没有其他依赖项,JDK 5(Netty 3.x)或 6(Netty 4.x)就足够了。
3、高性能、吞吐量更高:延迟更低;减少资源消耗;最小化不必要的内存复制。
4、安全:完整的 SSL/TLS 和 StartTLS 支持。
5、社区活跃、不断更新:社区活跃,版本迭代周期短,发现的 Bug 可以被及时修复,同时,更多的新功能会被加入
二、线程模型
现有的线程模型有:传统阻塞I/O服务模型、Reactor模式
根据Reactor的数量和处理资源池的数量不同,有3种典型的实现:单Reactor单线程、单Reactor多线程、主从Reactor多线程
Netty的线程模式:Netty 主要基于主从 Reactor 多线程模型做了一定的改进,其中主从 Reactor 多线程模型有多个 Reactor
传统阻塞I/O服务模型:
黄色的框表示对象,蓝色的框表示线程,白色的框表示方法(API)
特点:采用阻塞IO模式获取输入的数据,每个连接都需要独立的线程完成数据的输入,业务处理,数据返回
缺点:
1、当并发数很大,就会创建大量的线程,占用很大系统资源
2、连接创建后,如果当前线程暂时没有数据可读,该线程会阻塞在read 操作,造成线程资源浪费
Reactor模式针对传统的阻塞I/O模型的两个缺点,给出了解决方案:
- 基于 I/O 复用模型:多个连接共用一个阻塞对象,应用程序只需要在一个阻塞对象等待,无需阻塞等待所有连接。当某个连接有新的数据可以处理时,操作系统通知应用程序,线程从阻塞状态返回,开始进行业务处理
- 基于线程池复用线程资源:不必再为每个连接创建线程,将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理,一个线程可以处理多个连接的业务。
Reactor模式的别的叫法:反应器模式、分发者模式(Dispatcher)、通知者模式(notifier)
如下图所示:
单Reactor单线程模型:
上一篇的群聊系统就是一个单Reactor单线程的模型。
优缺点分析:
优点:模型简单,没有多线程、进程通信、竞争的问题,全部都在一个线程中完成
缺点:性能问题,只有一个线程,无法完全发挥多核 CPU 的性能。Handler 在处理某个连接上的业务时,整个进程无法处理其他连接事件,很容易导致性能瓶颈
缺点:可靠性问题,线程意外终止,或者进入死循环,会导致整个系统通信模块不可用,不能接收和处理外部消息,造成节点故障
使用场景:客户端的数量有限,业务处理非常快速,比如 Redis在业务处理的时间复杂度 O(1) 的情况
单Reactor多线程模式:
步骤说明:
1、Reactor 对象通过select 监控客户端请求事件, 收到事件后,通过dispatch进行分发
2、如果建立连接请求, 则右Acceptor 通过accept 处理连接请求, 然后创建一个Handler对象处理完成连接后的各种事件
3、如果不是连接请求,则由reactor分发调用连接对应的handler 来处理
4、handler 只负责响应事件,不做具体的业务处理, 通过read 读取数据后,会分发给后面的worker线程池的某个线程处理业务
5、worker 线程池会分配独立线程完成真正的业务,并将结果返回给handler
6、handler收到响应后,通过send 将结果返回给client
优缺点分析:
优点:可以充分的利用多核cpu 的处理能力
缺点:多线程数据共享和访问比较复杂, reactor 处理所有的事件的监听和响应,在单线程运行, 在高并发场景容易出现性能瓶颈
多Reactor多线程模型:
步骤说明:
1、Reactor 对象通过select 监控客户端请求事件, 收到事件后,通过dispatch进行分发
2、如果建立连接请求, 则右Acceptor 通过accept 处理连接请求, 然后创建一个Handler对象处理完成连接后的各种事件
3、如果不是连接请求,则由reactor分发调用连接对应的handler 来处理
4、handler 只负责响应事件,不做具体的业务处理, 通过read 读取数据后,会分发给后面的worker线程池的某个线程处理业务
5、worker 线程池会分配独立线程完成真正的业务,并将结果返回给handler
6、handler收到响应后,通过send 将结果返回给client
优缺点分析:
优点:可以充分的利用多核cpu 的处理能力
缺点:多线程数据共享和访问比较复杂, reactor 处理所有的事件的监听和响应,在单线程运行, 在高并发场景容易出现性能瓶颈.
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的Netty学习笔记五全部内容,希望文章能够帮你解决Netty学习笔记五所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错,欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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