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《Netty 权威指南》—— AIO版本时间服务器运行结果

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执行TimeServer,运行结果如下:

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Netty-Mina深入学习与对比(二)

感谢支付宝同事[易鸿伟]在本站发布此文。

上文netty-mina深入学习与对比(一)讲了对netty-mina的线程模型以及任务调度粒度的理解,这篇则主要是讲nio编程中的注意事项,netty-mina的对这些注意事项的实现方式的差异,以及业务层会如何处理这些注意事项。

1. 数据是如何write出去的

java nio如果是non-blocking的话,在每次write(bytes[N])的时候,并不会将N字节全部write出去,每次write仅一部分(具体大小和tcp_write_buffer有关)。那么,mina和netty是怎么处理这种情况的呢?

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Netty-Mina深入学习与对比(一)

感谢支付宝同事[易鸿伟]在本站发布此文。

这博文的系列主要是为了更好的了解一个完整的nio框架的编程细节以及演进过程,我选了同父(Trustin Lee)的两个框架netty与mina做对比。版本涉及了netty3.x、netty4.x、mina1.x、mina2.x、mina3.x。这里并没有写netty5.x的细节,看了netty5的修改文档,似乎有一些比较有意思的改动,准备单独写一篇netty4.x与netty5.x的不同。
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《Netty权威指南》目录

Netty权威指南》是全球第二本、中国第一本Netty教材,它由华为平台中间件资深架构设计师李林锋撰写,作者有6年多的NIO设计和开发实战经验,多次受邀进行Netty和
NIO编程培训。

本书基于最新的Netty5.0 版本撰写,从Netty开发环境的搭建,到第一个基于Netty的NIO服务端和客户端程序的开发,一步步的让读者从入门到精通,熟练的掌握基于Netty
的NIO开发,理解Netty的架构设计原理,可以对Netty进行深度的定制设计和开发。

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《Netty 权威指南》—— AIO创建的TimeClient源码分析

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异步非阻塞IO版本的时间服务器服务端已经介绍完毕,下面我们继续看客户端的实现。

首先看下客户端主函数的实现,AIO时间服务器客户端  TimeClient:

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《Netty 权威指南》—— AIO 创建的TimeServer源码分析

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NIO2.0引入了新的异步通道的概念,并提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现。异步通道提供两种方式获取获取操作结果:

  • 通过java.util.concurrent.Future类来表示异步操作的结果;
  • 在执行异步操作的时候传入一个java.nio.channels.

CompletionHandler接口的实现类作为操作完成的回调。

NIO2.0的异步套接字通道是真正的异步非阻塞IO,它对应Unix网络编程中的事件驱动IO(AIO),它不需要通过多路复用器(Selector)对注册的通道进行轮询操作即可实现异步读写,简化了NIO的编程模型。

下面还是通过代码来熟悉NIO2.0 AIO的相关类库,我们仍旧以时间服务器为例程进行讲解。

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《Netty 权威指南》—— NIO创建的TimeClient源码分析

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我们首先还是看下如何对TimeClient进行改造:

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《Netty 权威指南》—— NIO客户端序列图

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步骤一:打开SocketChannel,绑定客户端本地地址(可选,默认系统会随机分配一个可用的本地地址),示例代码如下:

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《Netty 权威指南》—— NIO创建的TimeServer源码分析

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我们将在TimeServer例程中给出完整的NIO创建的时间服务器源码:

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《Netty 权威指南》—— 服务端序列图

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下面,我们对NIO服务端的主要创建过程进行讲解和说明,作为NIO的基础入门,我们将忽略掉一些在生产环境中部署所需要的一些特性和功能。

步骤一:打开ServerSocketChannel,用于监听客户端的连接,它是所有客户端连接的父管道,代码示例如下:

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《Netty 权威指南》—— NIO类库简介

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在介绍NIO编程之前,我们首先需要澄清一个概念,NIO到底是什么的简称?有人称之为New IO,因为它相对于之前的IO类库是新增的,所以被称为New IO,这是它的官方叫法。但是,由于之前老的IO类库是阻塞IO,New IO类库的目标就是要让JAVA支持非阻塞IO,所以,更多的人喜欢称之为非阻塞IO(Non-block IO),由于非阻塞IO更能够体现NIO的特点,所以本书使用的NIO都指的是非阻塞IO。

与Socket类和ServerSocket类相对应,NIO也提供了SocketChannel和ServerSocketChannel两种不同的套接字通道实现。这两种新增的通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用非常简单,但是性能和可靠性都不好,非阻塞模式正好相反。开发人员一般可以根据自己的需要来选择合适的模式,一般来说,低负载、低并发的应用程序可以选择同步阻塞IO以降低编程复杂度。但是对于高负载、高并发的网络应用,需要使用NIO的非阻塞模式进行开发。
下面的小节首先介绍NIO编程中的一些基本概念,然后通过NIO服务端的序列图和源码讲解,让大家快速的熟悉NIO编程的关键步骤和API的使用。如果你已经熟悉了NIO编程,可以跳过2.3章节继续学习后面的章节。

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《Netty 权威指南》—— 伪异步IO编程

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为了解决同步阻塞IO面临的一个链路需要一个线程处理的问题,后来有人对它的线程模型进行了优化,后端通过一个线程池来处理多个客户端的请求接入,形成客户端个数M:线程池最大线程数N的比例关系,其中M可以远远大于N,通过线程池可以灵活的调配线程资源,设置线程的最大值,防止由于海量并发接入导致线程耗尽。 下面,我们结合连接模型图和源码,对伪异步IO进行分析,看它是否能够解决同步阻塞IO面临的问题。

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《Netty 权威指南》—— 传统的BIO编程

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网络编程的基本模型是Client/Server模型,也就是两个进程之间进行相互通信,其中服务端提供位置信息(绑定的IP地址和监听端口),客户端通过连接操作向服务端监听的地址发起连接请求,通过三次握手建立连接,如果连接建立成功,双方就可以通过网络套接字(Socket)进行通信。

在基于传统同步阻塞模型开发中,ServerSocket负责绑定IP地址,启动监听端口,Socket负责发起连接操作,连接成功之后,双方通过输入和输出流进行同步阻塞式通信。

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《Netty 权威指南》样章

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第 2 章  NIO入门

在本章节,我们分别对JDK的BIO、NIO和JDK1.7最新提供的NIO2.0的使用进行详细说明,通过流程图和代码讲解,让大家体会到随着Java IO类库的不断发展和改进,基于Java的网络编程会变得越来越简单,随着异步IO功能的增强,基于Java NIO开发的网络服务器甚至不逊色于采用C++开发的网络程序。

本章主要内容包括:

  •  传统的同步阻塞式IO编程
  • 基于NIO的非阻塞编程
  • 基于NIO2.0 的异步非阻塞(AIO)编程
  • 为什么要使用NIO编程
  • 为什么选择Netty

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Netty源码解读(四)Netty与Reactor模式

Reactors

一:Netty、NIO、多线程?

时隔很久终于又更新了!之前一直迟迟未动也是因为积累不够,后面比较难下手。过年期间@李林锋hw发布了一个Netty5.0架构剖析和源码解读 ,看完也是收获不少。前面的文章我们分析了Netty的结构,这次咱们来分析最错综复杂的一部分-Netty中的多线程以及NIO的应用。

理清NIO与Netty的关系之前,我们必须先要来看看Reactor模式。Netty是一个典型的多线程的Reactor模式的使用,理解了这部分,在宏观上理解Netty的NIO及多线程部分就不会有什么困难了。

本篇文章依然针对Netty 3.7,不过因为也看过一点Netty 5的源码,所以会有一点介绍。

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