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java-netty-Netty in Action 5th-ch1-Netty and Java

LeviDing / 1347人閱讀

摘要：一個多路復(fù)用器可以負(fù)責(zé)成千上萬的通道，沒有上限。不需要通過對多路復(fù)用器對注冊的通道進(jìn)行輪詢操作即可實(shí)現(xiàn)異步讀寫，從而簡化編程模型。同時，支持支持如果是怎么辦最后，到目前位置，支持不支持二無法擴(kuò)展作為的核心，無法擴(kuò)展，私有構(gòu)造函數(shù)。

前言

netty 學(xué)習(xí) 基于 netty in action 5th, 官網(wǎng)資料，網(wǎng)絡(luò)博客等

1.1 Why Netty?

netty 是一個中間層的抽象

"all problems in computer science can be solved by another
level of indirection"
netty 是一個中間層的抽象，因為底層的網(wǎng)絡(luò)編程的各種問題

1.1.1 Not all networking frameworks are alike

Netty is a NIO client server framework which enables quick and easy development of network applications such as protocol servers and clients.

"Quick And Easy"是如何保證的
Netty 的實(shí)現(xiàn)者汲取了 它人實(shí)現(xiàn) FTP, SMTP, HTTP, WebSocket, SPDY and various binary and text-based legacy protocols 中遇到的問題，take great care in its design。并沒有在可擴(kuò)展，靈活性，穩(wěn)定性上做出妥協(xié)。

2011年Netty 之父離開redhat加入Twitter, 所以redhat、twitter是netty的兩個主要貢獻(xiàn)公司，
netty的許多特性也是眾多大公司項目需求導(dǎo)致的。

1.1.2 Netty boasts a rich feature set

zero copy capable rich byte buffer

參考：https://segmentfault.com/a/11...
java io 會涉及到copy，
比如，一個請求有兩個bytebuffer, 分別是請求頭，和請求正文，那么，我們接收請求后的處理是，定義一個大的bytebuffer將這兩個bytebuffer的內(nèi)容copy到大數(shù)組中。
netty可以用CompositeByteBuf,利用一個抽象的邏輯Buffer來避免這個事情。


比如，java 的文件讀寫，我們一般會定義一個小數(shù)組，在輸入流和輸出流之間讀寫，這樣就涉及了一次copy.
netty 的FileRegion 利用Java NIO FileChannel.transfer可以避免這個問題。
還有其它的情況。

統(tǒng)一的api

傳統(tǒng)的 Java I/O API 在應(yīng)對不同的傳輸協(xié)議時需要使用不同的類型和方法。比如

java.net.Socket 和 java.net.DatagramSocket 它們并不具有相同的超類型

tcp，udp,ftp...多種協(xié)議擴(kuò)展會很麻煩

bio、nio、aio api 也是不同的

Extensible event module

1.2 Asynchronous by design

callback java

Future

參考：https://www.cnblogs.com/cz123...

FutureTask：
構(gòu)造函數(shù)接收一個Callable對象，這個對象只有一個call 方法，有返回值，會拋出異常。
FutureTask繼承Runnable,說明可以作為一個參數(shù)傳到Thread中，其中的run方法，調(diào)用的是Callable中的call方法。
FutureTask繼承Future,Future中有isDone,cancel,is...方法可以控制Callable的call方法返回狀況。

1.3 Blocking versus non-blocking IO on the JVM

參考：java-netty-study-1-bio和nio（https://segmentfault.com/a/11...）

1.3.2 Non-blocking IO basics

jdk1.4的nio,和jdk1.7的nio2的api不同，但是底層的一些特性是相同的，比如都是用bytebuffer做為數(shù)據(jù)的容器。

ByteBuffer:
BYTEBUFFER
A ByteBuffer is fundamental to both NIO APIs and, indeed, to Netty. A ByteBuffer can
either be allocated on the heap or directly, which means its stored outside of the HeapSpace. Usually, using a direct buffer is faster when passing it to the channel, but the
allocation/deallocation costs are higher. In both cases, the API for a ByteBuffer is the same,
which provides a unified way of accessing and manipulating data. A ByteBuffer allows the
same data to be easily shared between ByteBuffer instances without the need to do any
memory copying.

bytebuffer,要注意，一個是堆外內(nèi)存，適用于頻繁使用的臨時區(qū)域
（一般java讀取數(shù)據(jù)，都是后現(xiàn)將數(shù)據(jù)從堆內(nèi)copy一份到堆外，然后再操作）

selector
簡單說，就是Selector會不斷的輪詢注冊在其上的通道（Channel），如果某個通道發(fā)生了讀寫操作，這個通道就處于就緒狀態(tài)，會被Selector輪詢出來，然后通過SelectionKey可以取得就緒的Channel集合，從而進(jìn)行后續(xù)的IO操作。一個多路復(fù)用器（Selector）可以負(fù)責(zé)成千上萬的通道（Channel），沒有上限。這也是JDK使用了epoll代替?zhèn)鹘y(tǒng)的select實(shí)現(xiàn)，獲得連接句柄（客戶端）沒有限制。那也就意味著我們只要一個線程負(fù)責(zé)Selector的輪詢，就可以接入成千上萬個客戶端，這是JDK NIO庫的巨大進(jìn)步

Nio Vs Aio
nio和aio 區(qū)別：在NIO的基礎(chǔ)上引入了異步通道的概念，并提供了異步文件和異步套接字通道的實(shí)現(xiàn)，從而在真正意義上實(shí)現(xiàn)了異步非阻塞，之前的NIO只是非阻塞而并非異步。AIO不需要通過對多路復(fù)用器對注冊的通道進(jìn)行輪詢操作即可實(shí)現(xiàn)異步讀寫，從而簡化NIO編程模型。

1、nio 是圍繞selector,selector上注冊的serversocketchannel,socketchannel，及確定的注冊事件。
2、aio 簡化了nio操作，當(dāng)一個event（Accept,Connect,read,write）發(fā)生時，CompletionHandler會處理，使得用戶專注于業(yè)務(wù)邏輯。

1.4 NIO problems and how Netty comes to the rescue

一、Nio 依賴底層的操作系統(tǒng)，有跨平臺問題。
When using NIO you often find that your code works fine on Linux, for example, but has problems on Windows.
同時，jdk1.4支持nio, 1.7 支持nio2. 如果是jdk1.6 怎么辦
最后，到目前位置，nio.2 支持tcp, 不支持udp.

二、無法擴(kuò)展
作為nio的核心，bytebuffer 無法擴(kuò)展，私有構(gòu)造函數(shù)。netty 實(shí)現(xiàn)了自己的bytebuffer.

三、NIO對緩沖區(qū)的聚合和分散操作可能會操作內(nèi)存泄露

四、 epoll bug

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