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資訊專欄INFORMATION COLUMN

netty學(xué)習(xí)總結(jié)（一）

CntChen / 2001人閱讀

摘要：是什么是一個異步的，事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)編程框架。責(zé)任鏈模式通過將組裝起來，通過向里添加來監(jiān)聽處理發(fā)生的事件。相比于的的不僅易用，而且還支持自動擴(kuò)容。入站入站事件一般是由外部觸發(fā)的，如收到數(shù)據(jù)。

netty是什么？

netty是一個異步的，事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)編程框架。

netty的技術(shù)基礎(chǔ)

netty是對Java NIO和Java線程池技術(shù)的封裝

netty解決了什么問題

使用Java IO進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，一般一個用戶一個線程，無法處理海量用戶
使用Java NIO進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，編程復(fù)雜性太高，如果沒有深厚的NIO網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)，寫出的程序可能還不如Java IO寫的程序
至于Java AIO，目前還沒有弄清楚其與netty孰優(yōu)孰劣

netty架構(gòu)

netty架構(gòu)是基于Reactor和責(zé)任鏈模式進(jìn)行設(shè)計的。

reactor

關(guān)于reactor的原理，參考“【NIO系列】——之Reactor模型”
netty的reactor是多reactor多線程模型，其中reactor在netty中以eventloop的形式出現(xiàn)。

責(zé)任鏈模式

netty通過popeline將handler組裝起來，通過向pipeline里添加handler來監(jiān)聽處理發(fā)生的事件。

netty服務(wù)端編程模式 
// 用于監(jiān)聽客戶端鏈接的eventloop池，一般只有一個eventloop
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
// 用于處理客戶端IO的eventloop池
NioEventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
// 輔助類，幫助初始化服務(wù)器
ServerBootStrap bootstrap = new ServerBootStrap();
bootstrap.group(bossGroup, workGroup) // bossGroup和workGroup可以是同一個
        .channel(NioServerSocketChannel.class) // 設(shè)置服務(wù)端監(jiān)聽套接字的channel類型
        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) // 設(shè)置監(jiān)聽套接字的參數(shù)
        .handler(new LoggingHandler()) // 設(shè)置監(jiān)聽套接字的handler
        .childHandler(new ChannelInitializer(){
            // 設(shè)置客戶端套接字的handler
            public void initChannle(SocketChannel ch){
                // 向pipleline中添加handler，用于處理客戶端IO
                ch.pipeline().addLast(...); 
            }
        });
int port = 8080;
try{
    ChannelFuture f = bootstrap.bind(port).sync();
    f.channel().closeFuture().sync();
}catch(IOException e){
    e.printStacktrac();
}finally{
    bossGroup.shutdownGracefully();
    workGroup.shutdownGracefully();
}
netty客戶端編程模型 
// 用于處理與服務(wù)端IO的eventloop池
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
// 輔助類，幫助初始化客戶端
BootStrap bootstrap = new BootStrap();
bootstrap.group(group)
        .channel(NioSocketChannel.class) // 設(shè)置客戶端套接字的channel類型
        .option(ChannelOption.NO_DELAY, true) // 設(shè)置客戶端套接字的參數(shù)
        .handler(new ChannelInitializer(){
            // 設(shè)置客戶端套接字的handler
            public void initChannel(SocketChannel ch){
                // 向pipleline中添加handler，用于處理客戶端IO
                ch.pipeline().addLast(...); 
            }
        });
String host = "127.0.0.1";
int port = 8080;
try{
    ChannelFuture f = bootstrap.connect(host, port).sync();
    f.channel().closeFuture().sync();
}catch(IOException e){
    e.printStacktrac();
}finally{
    group.shutdownGracefully();
}
buffer

netty認(rèn)為Java NIO的Buffer太難用了，因此自己實(shí)現(xiàn)了一套Buffer。相比于Java NIO的netty的buffer不僅易用，而且還支持自動擴(kuò)容。

netty的buffer可以抽象為三個指針readIndex, writeIndex, limit.
讀buffer增加readIndex，寫buffer會增加writeIndex，如果寫的數(shù)據(jù)量超過limit,則會增加buffer容量。netty buffer也支持隨機(jī)讀寫

netty中buffer一般通過Unpooled工具類創(chuàng)建，有三大類buffer：

在JVM堆上分配的buffer。優(yōu)點(diǎn)是分配快速，易于回收，缺點(diǎn)是最終還是要將數(shù)據(jù)復(fù)制到直接緩存中

直接緩沖區(qū)，直接通過系統(tǒng)調(diào)用malloc分配的內(nèi)存，優(yōu)點(diǎn)是減少數(shù)據(jù)移動，缺點(diǎn)是分配慢，回收麻煩

組合緩沖區(qū)，即將不同種類的buffer進(jìn)行封裝，訪問時就像訪問一個buffer，可以通過這個方式對緩沖區(qū)進(jìn)行劃分，但是會增加訪問時間

handler

handler分為處理入站事件的handler和出站事件的handler。通過實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的方法來監(jiān)聽相應(yīng)的事件
netty也提供了一些adapter類來減少開發(fā)者的工作量。

入站handler

入站事件一般是由外部觸發(fā)的，如收到數(shù)據(jù)。
基類為ChannelInboundHandler

出棧handler

出站事件由內(nèi)部觸發(fā)，如寫數(shù)據(jù)
基類為ChannelOutboundHandler

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