即时通讯开发之netty入门长文:基本介绍环境搭建

wecloud1314 wecloud1314     2022-12-08     476

关键词:

在了解Netty之前,我们非常有必要简要了解一下Java网络编程模型的基本常识,具体说也就是BIO、NIO和AIO这3个技术概念。

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,具体这里就不详细写了。网上好多博客说Netty对应NIO,准确来说,应该是既可以是NIO,也可以是AIO,就看你怎么实现。

 

这三个概念的区别如下:

    1)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。
    2)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;
    3)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:

    1)BIO是面向流的,NIO是面向缓冲区的;
    2)BIO的各种流是阻塞的,而NIO是非阻塞的;
    3)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。基于Reactor线程模型。

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。

往通俗了讲,可以将Netty理解为:一个将Java NIO进行了大量封装,并大大降低Java NIO使用难度和上手门槛的超牛逼框架。

技术特征

Netty的优点,概括一下就是:

    1)使用简单;
    2)功能强大;
    3)性能强悍。


Netty的特点:

    1)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;
    2)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;
    3)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。即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云的v:weikeyun24咨询


Netty的优势:

 

    1)使用简单:封装了 NIO 的很多细节,使用更简单;
    2)功能强大:预置了多种编解码功能,支持多种主流协议;
    3)扩展性强:可以通过 ChannelHandler 对通信框架进行灵活地扩展;
    4)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;
    5)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;
    6)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高性能表现在哪些方面?

    1)IO 线程模型:同步非阻塞,用最少的资源做更多的事;
    2)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;
    3)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;
    4)串形化处理读写:避免使用锁带来的性能开销;
    5)高性能序列化协议:支持 protobuf 等高性能序列化协议。

Netty的创始人

Netty的创始人是韩国人Trustin Lee,80年出生,8岁起在MSX迷你计算机上编写BASIC程序,爱好游戏编程以及使用汇编、C和C++解决编程问题,1998年获得韩国信息奥林匹克竞赛铜牌。

就读于韩国Yonsei大学计算机系期间,曾为多家公司编写高性能网络应用以及少量的web程序,毕业后,就职于Arreo通讯公司,该公司为韩国最大的移动短信提供商之一。

Netty能做什么?

学技能都是为了能够应用到实际工作中去,谁也不是为了学而学、弄着玩不是,那么Netty能做什么呢?

主要是在两个方面。

一方面:现在物联网的应用无处不在,大量的项目都牵涉到应用传感器和服务器端的数据通信,Netty作为基础通信组件、能够轻松解决之前有较高门槛的通信系统开发,你不用再为如何解析各类简单、或复杂的通讯协议而薅头发了,有过这方面开发经验的程序员会有更深刻、或者说刻骨铭心的体会。

另一方面:现在互联网系统讲究的都是高并发、分布式、微服务,各类消息满天飞(是的,IM系统、消息推送系统就是其中的典型),Netty在这类架构里面的应用可谓是如鱼得水,如果你对当前的各种应用服务器不爽,那么完全可以基于Netty来实现自己的HTTP服务器、FTP服务器、UDP服务器、RPC服务器、WebSocket服务器、Redis的Proxy服务器、MySQL的Proxy服务器等等。

作为一个学Java的,如果没有研究过Netty,那么你对Java语言的使用和理解仅仅停留在表面水平,会点SSH,写几个MVC,访问数据库和缓存,这些只是初、中等Java程序员干的事。如果你要进阶,想了解Java服务器的深层高阶知识,Netty绝对是一个必须要过的门槛。

间接地好处是:多款开源框架中应用了Netty,掌握了Netty,就具有分析这些开源框架的基础了,也就是有了成为技术大牛的基础。

这些开源框架有哪些呢?

简单罗列一些典型的,如下:

    1)阿里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架;
    2)淘宝的消息中间件 RocketMQ;
    3)Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架;
    4)开源集群运算框架 Spark;
    5)分布式计算框架 Storm;
    6)并发应用和分布式应用 Akka;
    7)名单依然很长很长。。。。

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