【netty】Netty模型

Netty是一个高性能的异步事件驱动的网络应用程序框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。本文详细介绍了Netty的线程模型,包括BossGroup和WorkerGroup,以及NioEventLoop的角色。Netty使用Selector进行I/O多路复用,有效地处理多个连接。ChannelHandler和Pipeline则构成了处理链,对网络事件进行处理和拦截。Bootstrap和ServerBootstrap是启动客户端和服务端应用的关键。所有操作都是异步的,通过Future和ChannelFuture跟踪操作状态。

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工作原理

1)Netty抽象出两组线程池 BossGroup 专门负责接收客户端的连接, WorkerGroup 专门负责网络的读写;
2)BossGroup 和 WorkerGroup 类型都是 NioEventLoopGroup
3)NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环组, 这个组中含有多个事件循环 ,每一个事件循环是 NioEventLoop
4)NioEventLoop 表示一个不断循环的执行处理任务的线程, 每个NioEventLoop 都有一个selector , 用于监听绑定在其上的socket的网络通讯;
5)NioEventLoopGroup 可以有多个线程, 即可以含有多NioEventLoop
6)每个BossNioEventLoop 循环执行的步骤有3步
轮询accept 事件
处理accept 事件 , 与client建立连接 , 生成NioScocketChannel , 并将其注册到某个worker NIOEventLoop 上的 selector
处理任务队列的任务 , 即 runAllTasks
7) 每个 Worker NIOEventLoop 循环执行的步骤
轮询read, write 事件
处理i/o事件, 即read , write 事件,在对应NioScocketChannel 处理
处理任务队列的任务 , 即 runAllTasks
8) 每个Worker NIOEventLoop 处理业务时,会使用pipeline(管道), pipeline 中包含了 channel , 即通过pipeline 可以获取到对应通道, 管道中维护了很多的处理器

主要API介绍

Bootstrap、ServerBootstrap

Bootstrap 意思是引导,一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始,主要作用是配置整个 Netty 程序,串联各个组件,Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类,ServerBootstrap 是服务端启动引导类

常见的方法有
public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup),该方法用于服务器端,用来设置两个 EventLoop
public B group(EventLoopGroup group) ,该方法用于客户端,用来设置一个 EventLoop
public B channel(Class<? extends C> channelClass),该方法用来设置一个服务器端的通道实现
public B option(ChannelOption option, T value),用来给 ServerChannel 添加配置
public ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value),用来给接收到的通道添加配置
public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler),该方法用来设置业务处理类(自定义的 handler)
public ChannelFuture bind(int inetPort) ,该方法用于服务器端,用来设置占用的端口号
public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) ,该方法用于客户端,用来连接服务器端

Future、ChannelFuture

Netty 中所有的 IO 操作都是异步的,不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听,具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures,他们可以注册一个监听,当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件

常见的方法有
Channel channel(),返回当前正在进行 IO 操作的通道
ChannelFuture sync(),等待异步操作执行完毕

Channel

Netty 网络通信的组件,能够用于执行网络 I/O 操作。
通过Channel 可获得当前网络连接的通道的状态
通过Channel 可获得网络连接的配置参数(例如接收缓冲区大小)

Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接,读写,绑定端口),异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回,并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
调用立即返回一个 ChannelFuture 实例,通过注册监听器到 ChannelFuture 上,可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方

支持关联 I/O 操作与对应的处理程序
不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应,常用的 Channel 类型:

NioSocketChannel,异步的客户端 TCP Socket 连接。
NioServerSocketChannel,异步的服务器端 TCP Socket 连接。
NioDatagramChannel,异步的 UDP 连接。
NioSctpChannel&#

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