Netty入门

0. 前提知识

BIO、NIO和AIO这三个概念分别对应三种通讯模型:阻塞、非阻塞、非阻塞异步 这三个概念的区别如下:

  • BIO:一个连接一个线程,客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,线程开销大
  • NIO:一个请求一个线程,客户端发送的连接请求会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到该连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理
  • AIO:一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理

通俗地概括一下就是:

  • BIO是面向流的,NIO是面向缓冲区的
  • BIO的各种流是阻塞的,而NIO是非阻塞的
  • BIO的Stream是单向的,而NIO的channel是双向的

NIO的的显著特点: 事件驱动模型、单线程处理多任务、非阻塞I/O,I/O读写不再阻塞,而是返回0、基于block的传输比基于流的传输更高效、更高级的IO函数zero-copy、IO多路复用大大提高了Java网络应用的可伸缩性和实用性

1. 认识Netty

1.1 介绍

Netty是一个Java NIO技术的开源异步事件驱动的网络编程框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。 官网:https://netty.io/

1.2 特点

Netty特点:

  • 高并发:基于 NIO(Nonblocking IO,非阻塞IO)开发,对比于 BIO(Blocking I/O,阻塞IO),他的并发性能得到了很大提高
  • 传输快:传输依赖于零拷贝特性,尽量减少不必要的内存拷贝,实现了更高效率的传输
  • 封装好:封装了 NIO 操作的很多细节,提供了易于使用调用接口

Netty优点:

  • 使用简单:封装了 NIO 的很多细节,使用更简单
  • 功能强大:预置了多种编解码功能,支持多种主流协议
  • 扩展性强:可以通过 ChannelHandler 对通信框架进行灵活地扩展
  • 性能优异:通过与其他业界主流的 NIO 框架对比,Netty 的综合性能最优
  • 运行稳定:Netty 修复了已经发现的所有 NIO 的 bug,让开发人员可以专注于业务本身
  • 社区活跃:Netty 是活跃的开源项目,版本迭代周期短,bug 修复速度快

Netty高性能表现:

  • IO 线程模型:同步非阻塞,用最少的资源做更多的事
  • 内存零拷贝:尽量减少不必要的内存拷贝,实现了更高效率的传输
  • 内存池设计:申请的内存可以重用,主要指直接内存。内部实现是用一颗二叉查找树管理内存分配情况
  • 串形化处理读写:避免使用锁带来的性能开销
  • 高性能序列化协议:支持 protobuf 等高性能序列化协议

2. 了解Netty

教程地址:https://dongzl.github.io/netty-handbook/#/