深入浅出Netty
Netty是什么？
Netty 提供异步的、事件驱动的 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的架构
Netty的特性
Netty 有些什么特性呢？
设计
– 统一的API，适用于不同的协议（阻塞和非阻塞）
– 基于灵活、可扩展的事件驱动模型– 高度可定制的线程模型– 可靠的无连接数据Socket支持（UDP）性能
– 更好的吞吐量，低延迟
– 更省资源– 尽量减少不必要的内存拷贝安全
– 完整的SSL/ TLS和STARTTLS的支持
– 能在Applet不谷歌Android的限制环境运行良好健壮性
– 不再因过快、过慢或超负载连接导致
OutOfMemoryError– 不再有在高速网络环境下NIO读写频率不一致的问题易用
– 完善的Java doc，用户指南和样例
– 简洁简单– 仅依赖于JDK1.5But how to use it？
Hello World in Netty
HelloWorldServer
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(new NioServerSocketChannelFactory( Executors.newCachedThreadPool(),
Executors.newCachedThreadPool()));
bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
public ChannelPipeline getPipeline() {
ChannelPipeline pipeline = Channels.pipeline();
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
pipeline.addLast("handler", new HelloWorldServerHandler());
return pipeline;
}
});
bootstrap.bind(new InetSocketAddress(8080));
HelloWorldServerHandler
public void channelConnected(ChannelHandlerContext ctx,
ChannelStateEvent e) throws Exception {
e.getChannel().write("Hello, World");
}public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,
ExceptionEvent e) {
logger.log(Level.WARNING, "Unexpected exception from
downstream.", e.getCause());
e.getChannel().close();
}HelloWorldClient
ClientBootstrap bootstrap = new ClientBootstrap(new NioClientSocketChannelFactory(
Executors.newCachedThreadPool(), Executors.newCachedThreadPool()));
bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
public ChannelPipeline getPipeline() {
ChannelPipeline pipeline = pipeline();
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
pipeline.addLast("handler", new HelloWorldClientHandler());
return pipeline;
}
});
ChannelFuture future = bootstrap.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
future.getChannel().getCloseFuture().awaitUninterruptibly();
bootstrap.releaseExternalResources();
HelloWorldClientHandler
public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) {
String message = (String) e.getMessage(); System.out.println(message); e.getChannel().close();
}
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, ExceptionEvent e) {
logger.log(Level.WARNING, "Unexpected exception from
downstream.", e.getCause());
e.getChannel().close();
}
刨根问底的勇气？
Netty源码分析
org.jboss.netty.bootstrap
Bootstrap : ChannelFactory , ChannelPipeline , ChannelPipelineFactory
初始化channel的辅助类 为具体的子类提供公共数据结构
ServerBootstrap: bind() 创建服务器端channel的辅助类 接收connection请求
ClientBootstrap : connect() 创建客户端channel的辅助类 发起connection请求
ConnectionlessBootstrap : connect() , bind() 创建无连接传输channel的辅助类（UDP） 包括Client 和Server
org.jboss.netty.buffer
取代nio 中的java.nio.ByteBuffer，相比ByteBuffer
可以根据需要自定义buffer type
内置混合的buffer type, 以实现zero-copy
提供类似StringBuffer的动态dynamic buffer
不需要调用flip方法 更快的性能
推荐使用ChannelBuffers的静态工厂创建ChannelBuffer
org.jboss.netty.channel
channel核心api，包括异步和事件驱动等各种传送接口
org.jboss.netty.channel.group
channel group，帮助用户维护channel列表
org.jboss.netty.channel.local
一种虚拟传输方式，允许同一个虚拟机上的两个部分可以互相通信
org.jboss.netty.channel.socket
TCP, UDP接口，继承了核心的channel API
org.jboss.netty.channel.socket.nio
基于nio的Socket channel实现
org.jboss.netty.channel.socket.oio
基于老io的Socket channel实现
org.jboss.netty.channel.socket.http
基于http的客户端和相应的server端的实现，工作在有防火墙的情况
org.jboss.netty.container
各种容器的兼容
org.jboss.netty.container.microcontainer
JBoss Microcontainer 集成接口
org.jboss.netty.container.osgi
OSGi framework集成接口
org.jboss.netty.container.spring
Spring framework集成接口
org.jboss.netty.handler
处理器
org.jboss.netty.handler.codec
编码解码器
org.jboss.netty.handler.execution
基于Executor的实现
org.jboss.netty.handler.queue
将event存入内部队列的处理
org.jboss.netty.handler.ssl
基于SSLEngine的SSL以及TLS实现
org.jboss.netty.handler.stream
异步写入大数据，不会产生outOfMemory 也不会花费很多内存
org.jboss.netty.handler.timeout
通过Timer来对读写超时或者闲置链接进行通知
org.jboss.netty.handler.codec.base64 Base64 编码
org.jboss.netty.handler.codec.compression 压缩格式 org.jboss.netty.handler.codec.embedder 嵌入模式下编码和解码 org.jboss.netty.handler.codec.frame 评估流的数据的排列和内容
org.jboss.netty.handler.codec.http.websocket websocket编码解码 org.jboss.netty.handler.codec.http http的编码解码以及类型信息 org.jboss.netty.handler.codec.oneone 对象到对象编码解码 org.jboss.netty.handler.codec.protobuf Protocol Buffers的编码解码
org.jboss.netty.handler.codec.replay 在阻塞io中实现非阻塞解码 org.jboss.netty.handler.codec.rtsp RTSP的编码解码 org.jboss.netty.handler.codec.serialization 序列化对象到bytebuffer实现
org.jboss.netty.handler.codec.string 字符串编码解码，继承oneone
org.jboss.netty.logging
根据不同的log framework 实现的类
org.jboss.netty.util
netty util类
org.jboss.netty.util.internal
netty内部util类，不被外部使用
Netty事件驱动模型
Netty Pipeline 流处理
Upstream 接收请求
Downstream 发送请求
ChannelPipeline p = Channels.pipeline(); p.addLast("1", new UpstreamHandlerA()); p.addLast("2", new UpstreamHandlerB()); p.addLast("3", new DownstreamHandlerA()); p.addLast("4", new DownstreamHandlerB()); p.addLast("5", new UpstreamHandlerX());
Upstream: 1 2 5 顺序处理
Downstream: 4 3 逆序处理
Netty 通用通信API
connect
bind write closedisconnectunbind isOpen isBound isConnected isReadable isWrita bleNetty Zero-Copy-Capable Buffer
序列访问索引
+-------------------+------------------+------------------+
| discardable bytes | readable bytes | writable bytes |
+-------------------+------------------+------------------+
| | | |
0 <= readerIndex <= writerIndex <= capacity
get & set : not modify the readerIndex or writerIndex
read & write : modify the readerIndex or writerIndex
ChannelBuffer
– 定义接口
ChannelBuffers
– 静态工厂
– 隐藏具体类型Netty数据流分析
服务器启动
服务器主通道监听
服务器子通道开通
客户端启动
客户端主通道监听
客户端子通道开通
Netty VS Mina
Mina 架构
Mina 服务器端架构
IO Acceptor
– 实现了IoService
– 监听网络请求或数据包– 新连接，创建sessionIO Filter
– 过滤和传输
– 编码解码IO Handler
– 实现业务逻辑
Mina 客户架构
IO Connector
– 实现IO Server
– 连接到Socket– bind到Server– 创建sessionIO Filter
– 过滤和传输
– 编码解码IO Handler
– 实现业务逻辑
Netty VS Mina
Netty基于Pipeline处理，Mina基于Filter过滤
Netty的事件驱动模型具有更好的扩展性和易用性
Https，SSL，PB，RSTP，Text &Binary等协议支持
Netty中UDP传输有更好的支持 官方测试Netty比Mina性能更好