Netty学习笔记 - 小滴

第一章：高并发编程Netty实战课程介绍

1、高并发编程Netty框架实战课程介绍

大纲

2、异步事件驱动NIO框架Netty介绍

简介：介绍Netty来源，版本，目前在哪些主流公司和产品框架使用

1、Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架, 是业界最流行的NIO框架，整合了多种协议（
包括FTP、SMTP、HTTP等各种二进制文本协议）的实现经验，精心设计的框架，在多个大型商业项目中得到充分验证。
1）API使用简单
2）成熟、稳定
3）社区活跃 有很多种NIO框架 如mina
4）经过大规模的验证（互联网、大数据、网络游戏、电信通信行业）

2、那些主流框架产品在用？
1）搜索引擎框架 ElasticSerach
2) Hadopp子项目Avro项目，使用Netty作为底层通信框架
3）阿里巴巴开源的RPC框架 Dubbo
地址：http://dubbo.apache.org/zh-cn/
Netty在Dubbo里面使用的地址
https://github.com/apache/incubator-dubbo/tree/master/dubbo-remoting/dubbo-remoting-netty4/src/main/java/org/apache/dubbo/remoting/transport/netty4
补充：netty4是dubbo2.5.6后引入的，2.5.6之前的netty用的是netty3

3、高并发编程Netty实战课程开发环境准备

简介：讲解Netty实战开发环境

1、IDEA旗舰版/Eclipse + JDK8 + Maven3.5以上版本 + Netty4.x

Netty版本说明
采用最新的4.x版本，只要大版本一致就可以
官方文档: https://netty.io/wiki/user-guide-for-4.x.html
Github地址：https://github.com/netty/netty

第二章：使用JDK自带BIO编写一个Client-Server通信

1、BIO网络编程实战之编写BioServer服务端

简介: 使用jdk自带的Bio编写一个统一时间服务

2、BIO网络编程实战之编写BioClient客服端

简介：使用BIO网络编程编写BioClient客户端

3、BIO编写Client/Server通信优缺点分析

简介：讲解BIO的优缺点，为啥不能高并发情况下性能弱

优点：
模型简单
编码简单

缺点:
性能瓶颈，请求数和线程数 N：N关系
高并发情况下，CPU切换线程上下文损耗大

案例：web服务器Tomcat7之前，都是使用BIO，7之后就使用NIO
改进：伪NIO,使用线程池去处理业务逻辑

第三章：服务端网络编程常见网络IO模型讲解(面试核心)

1、什么是阻塞/非阻塞，什么是同/异步

简介：使用最通俗概念讲解 同步异步、堵塞和非堵塞

洗衣机洗衣服

  • 同步阻塞：你把衣服丢到洗衣机洗，然后看着洗衣机洗完，洗好后再去晾衣服（你就干等，啥都不做，阻塞在那边）
  • 同步非阻塞：你把衣服丢到洗衣机洗，然后会客厅做其他事情，定时去阳台看洗衣机是不是洗完了，洗好后再去晾衣服
    （等待期间你可以做其他事情，比如用电脑看视频）
  • 异步阻塞: 你把衣服丢到洗衣机洗，然后看着洗衣机洗完，洗好后再去晾衣服（几乎没这个情况，几乎没这个说法，可以忽略）
  • 异步非阻塞：你把衣服丢到洗衣机洗，然后会客厅做其他事情，洗衣机洗好后会自动去晾衣服，晾完成后放个音乐告诉你洗好衣服并晾好了

2、Linux网络编程中的五种I/O模型讲解

网络IO,用户程序和内核的交互为基础进行讲解

IO操作分两步：

  • 发起IO请求等待数据准备，

  • 实际IO操作（洗衣服，晾衣服）

  • 同步须要主动读写数据，在读写数据的过程中还是会阻塞（好比晾衣服阻塞了你）

  • 异步仅仅须要I/O操作完毕的通知。并不主动读写数据，由操作系统内核完毕数据的读写（机器人帮你自动晾衣服）

五种IO的模型：

  • 阻塞IO
  • 非阻塞IO
  • 多路复用IO
  • 信号驱动IO
  • 异步IO
    前四种都是同步IO，在内核数据copy到用户空间时都是阻塞的

权威：RFC标准，或者书籍 《UNIX Network Programming》中文名《UNIX网络编程-卷一》第六章

1）阻塞式I/O；

阻塞IO

2）非阻塞式I/O；

非阻塞IO

3）I/O复用（select，poll，epoll...）；

I/O多路复用是阻塞在select，epoll这样的系统调用，没有阻塞在真正的I/O系统调用如recvfrom
进程受阻于select,等待可能多个套接口中的任一个变为可读

IO多路复用使用两个系统调用(select和recvfrom)
blocking IO只调用了一个系统调用(recvfrom)
select/epoll 核心是可以同时处理多个connection，而不是更快，所以连接数不高的话，性能不一定比多线程+阻塞IO好
多路复用模型中，每一个socket，设置为non-blocking,
阻塞是被select这个函数block，而不是被socket阻塞的

IO多路复用

4）信号驱动式I/O（SIGIO）；

信号驱动

5）异步I/O（POSIX的aio_系列函数） Future-Listener机制；

异步IO

IO操作分为两步

  1. 发起IO请求，等待数据准备(Waiting for the data to be ready)
  2. 实际的IO操作，将数据从内核拷贝到进程中(Copying the data from the kernel to the process)

  • 前四种IO模型都是同步IO操作，

    • 区别在于第一阶段，
    • 第二阶段是一样的：在数据从内核复制到应用缓冲区期间（用户空间），进程阻塞于recvfrom调用或者select()函数。

  • 异步I/O模型在这两个阶段都处理

  • 阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步，发起IO请求是否会被阻塞，

    • 如果阻塞，直到完成那么就是传统的阻塞IO，
    • 如果不阻塞，那么就是非阻塞IO。

  • 同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞，如果实际的IO读写阻塞请求进程，那么就是同步IO，

    • 因此阻塞IO、非阻塞IO、IO复用、信号驱动IO都是同步IO，
    • 如果不阻塞，而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你，那么就是异步IO。

几个核心点：

  • 阻塞非阻塞说的是线程的状态（重要）
  • 同步和异步说的是消息的通知机制（重要）
    • 同步需要主动读写数据，异步是不需要主动读写数据
    • 同步IO和异步IO是针对用户应用程序和内核的交互

拓展阅读：
IO模型进化历史：https://www.zhihu.com/question/59975081

4、 IO多路复用技术

简介：高并发编程必备知识IO多路复用技术select、poll讲解

什么是IO多路复用

I/O多路复用，I/O是指网络I/O, 多路指多个TCP连接(即socket或者channel），复用指复用一个或几个线程。
简单来说：就是使用一个或者几个线程处理多个TCP连接
最大优势是减少系统开销小，不必创建过多的进程/线程，也不必维护这些进程/线程

select

  • 基本原理：
    监视文件3类描述符： writefds、readfds、和exceptfds
    调用后select函数会阻塞住，等有数据 可读、可写、出异常 或者 超时 就会返回
    select函数正常返回后，通过遍历fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件，来找到就绪的描述符fd，然后进行对应的IO操作
    几乎在所有的平台上支持，跨平台支持性好

  • 缺点：
    1）select采用轮询的方式扫描文件描述符，全部扫描，随着文件描述符FD数量增多而性能下降
    2）每次调用 select()，需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历(消息传递都是从内核到用户空间)
    3）最大的缺陷就是单个进程打开的FD有限制，默认是1024 （可修改宏定义，但是效率仍然慢）
    static final int MAX_FD = 1024

poll

基本流程：
select() 和 poll() 系统调用的大体一样，处理多个描述符也是使用轮询的方式，根据描述符的状态进行处理
一样需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历。
最大区别是: poll没有最大文件描述符限制（使用链表的方式存储fd）

epoll

  • 基本原理：
    在2.6内核中提出的，对比select和poll，epoll更加灵活，没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次
    使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用callback的回调机制来激活对应的fd

  • 优点：
    1)没fd这个限制，所支持的FD上限是操作系统的最大文件句柄数，1G内存大概支持10万个句柄
    2)效率提高，使用回调通知而不是轮询的方式，不会随着FD数目的增加效率下降
    2)通过callback机制通知，内核和用户空间mmap同一块内存实现

  • Linux内核核心函数
    1)epoll_create() 在Linux内核里面申请一个文件系统 B+树，返回epoll对象，也是一个fd
    2)epoll_ctl() 操作epoll对象，在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd, 绑定一个callback函数
    3)epoll_wait() 判断并完成对应的IO操作

  • 缺点：
    编程模型比select/poll 复杂

例子：100万个连接，里面有1万个连接是活跃，在 select、poll、epoll分别是怎样的表现

select：不修改宏定义，则需要 1000个进程才可以支持 100万连接
poll：100万个链接，遍历都响应不过来了，还有空间的拷贝消耗大量的资源
epoll:

6、Java的I/O演进历史

简介：讲解java的IO演进历史
1、jdk1.4之前是采用同步阻塞模型，也就是BIO
大型服务一般采用C或者C++, 因为可以直接操作系统提供的异步IO,AIO

2、jdk1.4推出NIO,支持非阻塞IO，jdk1.7升级,推出NIO2.0,提供AIO的功能，支持文件和网络套接字的异步IO

7、大话Netty线程模型和Reactor模式

简介：讲解reactor模式 和 Netty线程模型

设计模式——Reactor模式（反应器设计模式），是一种基于事件驱动的设计模式，在事件驱动的应用中，将一个或多个客户的服务请求分离（demultiplex）和调度（dispatch）给应用程序。在事件驱动的应用中，同步地、有序地处理同时接收的多个服务请求
一般出现在高并发系统中，比如Netty，Redis等

  • 优点
    1）响应快，不会因为单个同步而阻塞，虽然Reactor本身依然是同步的；
    2）编程相对简单，最大程度的避免复杂的多线程及同步问题，并且避免了多线程/进程的切换开销；
    3）可扩展性，可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源；

  • 缺点
    1）相比传统的简单模型，Reactor增加了一定的复杂性，因而有一定的门槛，并且不易于调试。
    2）Reactor模式需要系统底层的的支持，比如Java中的Selector支持，操作系统的select系统调用支持

通俗理解：KTV例子 前台接待，服务人员带领去开机器

Reactor模式基于事件驱动，适合处理海量的I/O事件，属于同步非阻塞IO(NIO)

Reactor单线程模型(比较少用)

内容：
1）作为NIO服务端，接收客户端的TCP连接；作为NIO客户端，向服务端发起TCP连接；
2）服务端读请求数据并响应；客户端写请求并读取响应

使用场景:
对应小业务则适合，编码简单；对于高负载、大并发的应用场景不适合，一个NIO线程处理太多请求，则负载过高，并且可能响应变慢，导致大量请求超时，而且万一线程挂了，则不可用了

Reactor多线程模型

内容：
1）一个Acceptor线程，一组NIO线程，一般是使用自带的线程池，包含一个任务队列和多个可用的线程

使用场景：
可满足大多数场景，但是当Acceptor需要做复杂操作的时候，比如认证等耗时操作，再高并发情况下则也会有性能问题

Reactor主从线程模型

内容:

  1. Acceptor不在是一个线程，而是一组NIO线程；IO线程也是一组NIO线程，这样就是两个线程池去处理接入连接和处理IO

使用场景：
满足目前的大部分场景，也是Netty推荐使用的线程模型

BossGroup
WorkGroup

附属资料：为什么Netty使用NIO而不是AIO，是同步非阻塞还是异步非阻塞？

答案：
在Linux系统上，AIO的底层实现仍使用EPOLL，与NIO相同，因此在性能上没有明显的优势
Netty整体架构是reactor模型，采用epoll机制，所以往深的说，还是IO多路复用模式，所以也可说netty是同步非阻塞模型（看的层次不一样）

很多人说这是netty是基于Java NIO 类库实现的异步通讯框架
特点：异步非阻塞、基于事件驱动，性能高，高可靠性和高可定制性。

参考资料：
https://github.com/netty/netty/issues/2515

第四章：Netty第一个案例

1、讲解什么是Echo服务和Netty项目搭建

简介：讲解什么是Echo服务和快速创建Netty项目

1)什么是Echo服务：就是一个应答服务（回显服务器），客户端发送什么数据，服务端就响应的对应的数据
是一个非常有的用于调试和检测的服务
2)IDEA + Maven + jdk8
netty依赖包
3) maven地址：https://mvnrepository.com/artifact/io.netty/netty-all/4.1.32.Final

2、Netty实战之Echo服务-服务端程序编写实战

简介：讲解Echo服务-服务端程序编写实战，对应的启动类和handler处理器

3、Netty实战之Echo服务-客户端程序编写实战

简介：讲解Echo服务客户端程序编写

4、Netty实战之Echo服务演示和整个流程分析

简介：分析整个Echo服务各个组件名称和作用
1）EventLoop和EventLoopGroup
2) Bootstrapt启动引导类
3）Channel 生命周期，状态变化
4）ChannelHandler和ChannelPipline

第五章：核心链路源码讲解

1、深入剖析EventLoop和EventLoopGroup线程模型

简介：源码讲解EventLoop和EventLoopGroup模块

1）高性能RPC框架的3个要素：IO模型、数据协议、线程模型
2）EventLoop好比一个线程，1个EventLoop可以服务多个Channel，1个Channel只有一个EventLoop
可以创建多个 EventLoop 来优化资源利用，也就是EventLoopGroup
3）EventLoopGroup 负责分配 EventLoop 到新创建的 Channel，里面包含多个EventLoop
EventLoopGroup -> 多个 EventLoop
EventLoop -> 维护一个 Selector
学习资料：http://ifeve.com/selectors/
4）源码分析默认线程池数量

2、Netty启动引导类Bootstrap模块讲解

简介：讲解Netty启动引导类Bootstrap作用和tcp通道参数设置
参考：https://blog.csdn.net/QH_JAVA/article/details/78383543

2.1. 服务器启动引导类ServerBootstrap

  1. group :设置线程组模型，Reactor线程模型对比EventLoopGroup
    1）单线程
    2）多线程
    3）主从线程
    参考：https://blog.csdn.net/QH_JAVA/article/details/78443646

2）channel：设置channel通道类型NioServerSocketChannel、OioServerSocketChannel

  1. option: 作用于每个新建立的channel，设置TCP连接中的一些参数,如下
  1. childHandler: 用于对每个通道里面的数据处理

2.2. 客户端启动引导类Bootstrap

1）remoteAddress： 服务端地址
2）handler：和服务端通信的处理器

3、Netty核心组件Channel模块讲解

简介:讲解Channel作用，核心模块知识点，生命周期等

什么是Channel: 客户端和服务端建立的一个连接通道
什么是ChannelHandler： 负责Channel的逻辑处理
什么是ChannelPipeline: 负责管理ChannelHandler的有序容器

他们是什么关系:

  • 一个Channel包含一个ChannelPipeline，所有ChannelHandler都会顺序加入到ChannelPipeline中
  • 创建Channel时会自动创建一个ChannelPipeline，每个Channel都有一个管理它的pipeline，这关联是永久性的

Channel当状态出现变化，就会触发对应的事件

状态：
（1）channelRegistered: channel注册到一个EventLoop
（2）channelActive: 变为活跃状态（连接到了远程主机），可以接受和发送数据
（3）channelInactive: channel处于非活跃状态，没有连接到远程主机
（4）channelUnregistered: channel已经创建，但是未注册到一个EventLoop里面，也就是没有和Selector绑定

4、ChannelHandler和ChannelPipeline模块讲解

简介：讲解ChannelHandler和ChannelPipeline核心作用和生命周期
方法:
handlerAdded : 当 ChannelHandler 添加到 ChannelPipeline 调用
handlerRemoved : 当 ChannelHandler 从 ChannelPipeline 移除时调用
exceptionCaught : 执行抛出异常时调用

ChannelHandler下主要是两个子接口

  • ChannelInboundHandler：(入站)
    • 处理输入数据和Channel状态类型改变，
    • 适配器 ChannelInboundHandlerAdapter（适配器设计模式）
    • 常用的：SimpleChannelInboundHandler
  • ChannelOutboundHandler：(出站)
    • 处理输出数据，适配器 ChannelOutboundHandlerAdapter

ChannelPipeline：
好比厂里的流水线一样，可以在上面添加多个ChannelHanler，也可看成是一串 ChannelHandler 实例，拦截穿过 Channel 的输入输出 event, ChannelPipeline 实现了拦截器的一种高级形式，使得用户可以对事件的处理以及ChannelHanler之间交互获得完全的控制权

WechatIMG2

5、Netty核心模块指ChannelHandlerContext模块讲解

简介：讲解ChannelHandlerContext模块的作用和分析

1、ChannelHandlerContext是连接ChannelHandler和ChannelPipeline的桥梁
ChannelHandlerContext部分方法和Channel及ChannelPipeline重合,好比调用write方法，

Channel、ChannelPipeline、ChannelHandlerContext 都可以调用此方法，前两者都会在整个管道流里传播，而ChannelHandlerContext就只会在后续的Handler里面传播

2、AbstractChannelHandlerContext类
双向链表结构，next/prev分别是后继节点，和前驱节点

3、DefaultChannelHandlerContext 是实现类，但是大部分都是父类那边完成，这个只是简单的实现一些方法
主要就是判断Handler的类型。
ChannelInboundHandler之间的传递，主要通过调用ctx里面的fireXXX()方法来实现下个handler的调用

6、Netty案例实战常见问题之入站出站Handler执行顺序

简介: 讲解多个入站出站ChannelHandler的执行顺序

问题

一般的项目中，inboundHandler和outboundHandler有多个，在Pipeline中的执行顺序？

回答

InboundHandler顺序执行，OutboundHandler逆序执行
问题：ch.pipeline().addLast(new InboundHandler1());
ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler1());
ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler2());
ch.pipeline().addLast(new InboundHandler2());
或者：
ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler1());
ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler2());
ch.pipeline().addLast(new InboundHandler1());
ch.pipeline().addLast(new InboundHandler2());

执行顺序是：
InboundHandler1 channelRead
InboundHandler2 channelRead
OutboundHandler2 write
OutboundHandler1 write

结论

1）InboundHandler顺序执行，OutboundHandler逆序执行
2）InboundHandler之间传递数据，通过ctx.fireChannelRead(msg)
3）InboundHandler通过ctx.write(msg)，则会传递到outboundHandler
4) 使用ctx.write(msg)传递消息，Inbound需要放在结尾，在Outbound之后，不然outboundhandler会不执行；
但是使用channel.write(msg)、pipline.write(msg)情况会不一致，都会执行
5) outBound和Inbound谁先执行，针对客户端和服务端而言，客户端是发起请求再接受数据，先outbound再inbound，服务端则相反

7、Netty异步操作模块ChannelFuture讲解

简介：讲解ChannelFuture异步操作模块及使用注意事项

Netty中的所有I/O操作都是异步的,这意味着任何I/O调用都会立即返回，而ChannelFuture会提供有关的信息I/O操作的结果或状态。
  
1）ChannelFuture状态：

  • 未完成：当I/O操作开始时，将创建一个新的对象，新的最初是未完成的 - 它既没有成功，也没有成功，也没有被取消，因为I/O操作尚未完成。

  • 已完成：当I/O操作完成，不管是成功、失败还是取消，Future都是标记为已完成的, 失败的时候也有具体的信息，例如原因失败，但请注意，即使失败和取消属于完成状态。

  • 注意：

    • 不要在IO线程内调用future对象的sync或者await方法
    • 不能在channelHandler中调用sync或者await方法

2）ChannelPromise：继承于ChannelFuture，进一步拓展用于设置IO操作的结果

handle
WechatIMG1

第六章：网络数据传输编解码

1、什么是编码、解码

简介：讲解Netty编写的网络数据传输中的编码和解码

前面说的：高性能RPC框架的3个要素：IO模型、数据协议、线程模型

最开始接触的编码码：java序列化/反序列化（就是编解码）、url编码、base64编解码

为啥jdk有编解码，还要netty自己开发编解码？

java自带序列化的缺点
1）无法跨语言
2) 序列化后的码流太大，也就是数据包太大
3) 序列化和反序列化性能比较差

业界里面也有其他编码框架： google的 protobuf（PB)、Facebook的Trift、Jboss的Marshalling、Kyro等

Netty里面的编解码：

解码器：负责处理“入站 InboundHandler”数据
编码器：负责“出站 OutboundHandler” 数据

Netty里面提供默认的编解码器，也支持自定义编解码器
Encoder:编码器
Decoder:解码器
Codec:编解码器

2、解码器Decoder讲解

简介:讲解Netty的解码器Decoder和使用场景

Decoder对应的就是ChannelInboundHandler，主要就是字节数组转换为消息对象

主要是两个方法
decode
decodeLast

抽象解码器

1)ByteToMessageDecoder
用于将字节转为消息，需要检查缓冲区是否有足够的字节
2)ReplayingDecoder
继承ByteToMessageDecoder，不需要检查缓冲区是否有足够的字节，但是ReplayingDecoder速度略满于ByteToMessageDecoder，不是所有的ByteBuf都支持
选择：项目复杂性高则使用ReplayingDecoder，否则使用 ByteToMessageDecoder
3）MessageToMessageDecoder
用于从一种消息解码为另外一种消息（例如POJO到POJO）

解码器具体的实现

用的比较多的是(更多是为了解决TCP底层的粘包和拆包问题)

  • DelimiterBasedFrameDecoder： 指定消息分隔符的解码器
  • LineBasedFrameDecoder: 以换行符为结束标志的解码器
  • FixedLengthFrameDecoder：固定长度解码器
  • LengthFieldBasedFrameDecoder：message = header+body, 基于长度解码的通用解码器
  • StringDecoder：文本解码器，将接收到的对象转化为字符串，一般会与上面的进行配合，然后在后面添加业务handle

3、编码器Encoder讲解

简介：讲解Netty编码器Encoder

Encoder对应的就是ChannelOutboundHandler，消息对象转换为字节数组
Netty本身未提供和解码一样的编码器，是因为场景不同，两者非对等的

1)MessageToByteEncoder
消息转为字节数组,调用write方法，会先判断当前编码器是否支持需要发送的消息类型，如果不支持，则透传；

2)MessageToMessageEncoder
用于从一种消息编码为另外一种消息（例如POJO到POJO）

4、数据协议处理之Netty编解码器类Codec讲解

简介：讲解组合编解码器类Codec

组合解码器和编码器，以此提供对于字节和消息都相同的操作

优点：成对出现，编解码都是在一个类里面完成

缺点：耦合在一起，拓展性不佳

Codec:组合编解码
1）ByteToMessageCodec
2）MessageToMessageCodec

decoder:解码
1）ByteToMessageDecoder
2）MessageToMessageDecoder

encoder:编码
1）ByteToMessageEncoder
2）MessageToMessageEncoder

第七章：网络传输TCP粘包拆包

1、网络编程核心知识之TCP粘包拆包讲解

简介：讲解什么是TCP粘包拆包讲解

1）TCP拆包: 一个完整的包可能会被TCP拆分为多个包进行发送
2）TCP粘包: 把多个小的包封装成一个大的数据包发送, client发送的若干数据包 Server接收时粘成一包

出现的原因

  • 发送方的原因：TCP默认会使用Nagle算法
  • 接收方的原因: TCP接收到数据放置缓存中，应用程序从缓存中读取

UDP: 是没有粘包和拆包的问题，有边界协议

2、TCP半包读写常见解决方案

简介：讲解TCP半包读写常见的解决办法

发送方：可以关闭Nagle算法
接受方: TCP是无界的数据流，并没有处理粘包现象的机制, 且协议本身无法避免粘包，半包读写的发生需要在应用层进行处理
应用层解决半包读写的办法
1）设置定长消息 (10字符)
xdclass000xdclass000xdclass000xdclass000
2）设置消息的边界 (

\[ 切割) sdfafwefqwefwe \]

dsafadfadsfwqehidwuehfiw

\[879329832r89qweew \] 
    3）使用带消息头的协议，消息头存储消息开始标识及消息的长度信息
            Header+Body

3、Netty自带解决TCP半包读写方案

简介：讲解Netty自带解决半包读写问题方案介绍

  • DelimiterBasedFrameDecoder： 指定消息分隔符的解码器
  • LineBasedFrameDecoder: 以换行符为结束标志的解码器
  • FixedLengthFrameDecoder：固定长度解码器
  • LengthFieldBasedFrameDecoder：message = header+body, 基于长度解码的通用解码器

4、Netty案例实战之半包读写问题演示

简介：案例实战之使用netty进行开发，出现的TCP半包读写问题

5、Netty案例实战之LineBasedFrameDecoder解决TCP半包读写

简介：讲解使用解码器LineBasedFrameDecoder解决半包读写问题

1）LineBaseFrameDecoder 以换行符为结束标志的解码器 ,构造函数里面的数字表示最长遍历的帧数
2）StringDecoder解码器将对象转成字符串

6、Netty案例实战之自定义分隔符解决TCP读写问题

简介：讲解使用DelimiterBasedFrameDecoder解决TCP半包读写问题

  • maxLength：
    • 表示一行最大的长度，如果超过这个长度依然没有检测自定义分隔符，将会抛出TooLongFrameException
  • failFast：
    • 如果为true，则超出maxLength后立即抛出TooLongFrameException，不进行继续解码
    • 如果为false，则等到完整的消息被解码后，再抛出TooLongFrameException异常
  • stripDelimiter：
    • 解码后的消息是否去除掉分隔符
  • delimiters：
    • 分隔符，ByteBuf类型

7、自定义长度半包读写器LengthFieldBasedFrameDecoder讲解

简介：自定义长度半包读写器LengthFieldBasedFrameDecoder讲解

官方文档：https://netty.io/4.0/api/io/netty/handler/codec/LengthFieldBasedFrameDecoder.html

  • maxFrameLength
    • 数据包的最大长度
  • lengthFieldOffset
    • 长度字段的偏移位，长度字段开始的地方，意思是跳过指定长度个字节之后的才是消息体字段
  • lengthFieldLength
    • 长度字段占的字节数, 帧数据长度的字段本身的长度
  • lengthAdjustment
    • 一般 Header + Body，添加到长度字段的补偿值,如果为负数，开发人员认为这个 Header的长度字段是整个消息包的长度，则Netty应该减去对应的数字
  • initialBytesToStrip
    • 从解码帧中第一次去除的字节数, 获取完一个完整的数据包之后，忽略前面的指定位数的长度字节，应用解码器拿到的就是不带长度域的数据包
  • failFast
    • 是否快速失败

第八章：Netty源码分析之基础数据传输讲解和设计模式

1、Netty核心模块缓冲ByteBuf

简介：讲解Netty核心之ByteBuf介绍，对比JDK原生ByteBuffer
ByteBuf：是数据容器(字节容器)

JDK ByteBuffer
共用读写索引，每次读写操作都需要Flip()
扩容麻烦，而且扩容后容易造成浪费

Netty ByteBuf
读写使用不同的索引，所以操作便捷
自动扩容，使用便捷

2、Netty数据存储模块ByteBuf创建方法和常用的模式

简介:讲解ByteBuf创建方法和常用的模式

ByteBuf：传递字节数据的容器

ByteBuf的创建方法

1）ByteBufAllocator
池化(Netty4.x版本后默认使用 PooledByteBufAllocator
提高性能并且最大程度减少内存碎片
非池化UnpooledByteBufAllocator： 每次返回新的实例
2）Unpooled: 提供静态方法创建未池化的ByteBuf，可以创建堆内存和直接内存缓冲区

ByteBuf使用模式

堆缓存区HEAP BUFFER:
优点：存储在JVM的堆空间中，可以快速的分配和释放
缺点：每次使用前会拷贝到直接缓存区(也叫堆外内存)

直接缓存区DIRECR BUFFER:
优点：存储在堆外内存上，堆外分配的直接内存，不会占用堆空间
缺点：内存的分配和释放，比在堆缓冲区更复杂

复合缓冲区COMPOSITE BUFFER:
可以创建多个不同的ByteBuf，然后放在一起，但是只是一个视图

选择：大量IO数据读写，用“直接缓存区”； 业务消息编解码用“堆缓存区”

3、Netty里面的设计模式应用分析

简介：讲解设计模式的在Netty里面的应用

  • Builder构造器模式：ServerBootstap
  • 责任链设计模式：pipeline的事件传播
  • 工厂模式： 创建Channel
  • 适配器模式：HandlerAdapter

推荐书籍：《Head First设计模式》

第九章：使用Netty搭建单机百万连接测试实战

1、搭建单机百万连接的服务器实例的必备知识

简介：搭建单机百万连接的服务器实例的必备知识
1、网络IO模型
2、Linux文件描述符
单进程文件句柄数(默认1024，不同系统不一样，每个进程都有最大的文件描述符限制)
全局文件句柄数

3、如何确定一个唯一的TCP连接
TCP四元组:源IP地址、源端口、目的ip、目的端口

2、Netty单机百万连接实战之服务端代码编写

简介：讲解Netty单机百万连接服务端代码编写

3、Netty单机百万连接实战之客户端代码编写

简介：讲解Netty单机百万连接之客户端代码编写

4、阿里云服务器Netty单机百万连接部署实战

简介：在阿里云服务器部署Netty服务端和Netty客户端代码

（如果没条件，则自己搭建虚拟机 6G，4核，centos6.5/7,需要关闭防火墙，或者使用云服务器需要开放安全组）

5、Netty单机百万连接Linux内核参数优化

简介：单机百万连接Linux核心参数优化

局部文件句柄限制

  • 说明
    • 单个进程最大文件打开数
    • 一个进程最大打开的文件数 fd 不同系统有不同的默认值
  • 查看
    • ulimit -n
  • 修改
    • root身份编辑，sudo vim /etc/security/limits.conf
    • 增加下面：
      • *表示当前用户，修改后要重启
        root soft nofile 1000000
        root hard nofile 1000000
        * soft nofile 1000000
        * hard nofile 1000000

全局文件句柄限制

  • 说明
    • 所有进程最大打开的文件数，不同系统是不一样，可以直接echo临时修改
  • 查看命令
    • cat /proc/sys/fs/file-max
  • 永久修改全局文件句柄,
    • sudo vim /etc/sysctl.conf
    • 增加 fs.file-max = 1000000
    • 修改后生效 sysctl -p

启动

java -jar millionServer-1.0-SNAPSHOT.jar -Xms5g -Xmx5g -XX:NewSize=3g -XX:MaxNewSize=3g

6、互联网架构数据链路分析总结

简介：讲解当下互联网架构中，数据链路分析总结


    输入域名-》浏览器内核调度-》本地DNS解析-》远程DNS解析-》ip -》路由多层调转-》目的服务器
    服务器内核-》代理服务器 nginx/ 网关 / 负载均衡设备-》目的服务器
    服务器内核-》 应用程序（springboot）-》Redis-》Mysql

第十章：高并发系列之百万连接Netty实战课程总结

1、高并发系列之百万连接Netty实战课程总结

简介：总结Netty实战课程和第二季展望

websocket
推送系统
RPC框架

《Netty权威指南》《Netty进阶之路》

/** * RECOMMENDED CONFIGURATION VARIABLES: EDIT AND UNCOMMENT THE SECTION BELOW TO INSERT DYNAMIC VALUES FROM YOUR PLATFORM OR CMS. * LEARN WHY DEFINING THESE VARIABLES IS IMPORTANT: https://disqus.com/admin/universalcode/#configuration-variables*/ /* var disqus_config = function () { this.page.url = PAGE_URL; // Replace PAGE_URL with your page's canonical URL variable this.page.identifier = PAGE_IDENTIFIER; // Replace PAGE_IDENTIFIER with your page's unique identifier variable }; */ (function() { // DON'T EDIT BELOW THIS LINE var d = document, s = d.createElement('script'); s.src = 'https://chenzz.disqus.com/embed.js'; s.setAttribute('data-timestamp', +new Date()); (d.head || d.body).appendChild(s); })();