Netty 5.0架构详解与源码深度解析

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Netty 5.0架构剖析和源码解读是一本深入讲解Netty 5.0内部机制的书籍,作者李林锋分享了他对这一高性能网络通信框架的理解和解析。本书首先回顾了JAVA的IO发展历史,特别是BIO(同步阻塞IO)的局限性,指出其在高并发场景下的性能瓶颈和维护难度。 1.1章节中,作者详细介绍了传统BIO通信的缺点,如单线程处理导致的效率低下和无法有效利用多核处理器的优势。BIO模型在处理大量并发连接时,由于每个连接都需要一个独立的线程,当连接数量增加时,服务器的内存消耗和资源浪费问题变得严重。 Netty 5.0引入了NIO(Non-blocking IO)框架,这是一种更高效的方式,它允许在不阻塞主线程的情况下处理多个连接。书中进一步介绍了Linux的网络IO模型和相关的IO复用技术,如epoll、kqueue等,这些都是Netty实现高性能IO操作的基础。 2.章节开始介绍NIO的基本原理和应用,包括NIO服务端和客户端的实现。服务端部分,通过ServerBootstrap辅助类管理和配置通道,NioServerSocketChannel被注册监听并处理新连接。客户端创建则通过Bootstrap辅助类进行,如连接服务端并等待ACK应答确认连接成功。 3.3和3.4章节分别探讨了Netty的读写操作,强调了异步IO的重要性。异步读取消息使得Netty能够同时处理多个连接,而无需为每个连接创建单独的线程。写操作包括异步消息发送和Flush操作,确保数据传输的高效和及时。 4.0章节深入解析Netty的逻辑架构,它采用了事件驱动的设计,将I/O操作和业务逻辑分离,极大地提高了系统的并发处理能力和灵活性。通过这种设计,Netty能够有效地管理连接池,降低内存消耗,并简化应用程序的开发。 最后的附录部分,提供了作者的个人简介和使用声明,强调了版权信息。 这本书不仅涵盖了Netty 5.0的核心技术原理,还提供了实际源码分析,有助于开发者理解和应用这一强大的网络通信框架,提升应用程序的性能和可扩展性。
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Netty5.0 架构剖析和源码解读 作者:李林锋 版权所有 email neu_lilinfeng@ © Netty5.0 架构剖析和源码解读1 1. 概述2 1.1. JAVA 的IO演进2 1.1.1. 传统BIO通信的弊端2 1.1.2. Linux 的网络IO模型简介4 1.1.3. IO复用技术介绍7 1.1.4. JAVA的异步IO8 1.1.5. 业界主流的NIO框架介绍10 2.NIO入门10 2.1. NIO服务端10 2.2. NIO客户端13 3.Netty源码分析16 3.1. 服务端创建16 3.1.1. 服务端启动辅助类ServerBootstrap16 3.1.2. NioServerSocketChannel 的注册21 3.1.3. 新的客户端接入25 3.2. 客户端创建28 3.2.1. 客户端连接辅助类Bootstrap28 3.2.2. 服务端返回ACK应答,客户端连接成功32 3.3. 读操作33 3.3.1. 异步读取消息33 3.4. 写操作39 3.4.1. 异步消息发送39 3.4.2. Flush操作42 4.Netty架构50 4.1. 逻辑架构50 5. 附录51 5.1. 作者简介51 5.2. 使用声明51 1. 概述 1.1.JAVA 的IO演进 1.1.1. 传统BIO通信的弊端 在JDK 1.4推出JAVANIO1.0之前,基于JAVA 的所有Socket通信都采用 BIO 了同步阻塞模式( ),这种一请求一应答的通信模型简化了上层的应用开发, 但是在可靠性和性能方面存在巨大的弊端。所以,在很长一段时间,大型的应 C C++ 用服务器都采用 或者 开发。当并发访问量增大、响应时间延迟变大后, 采用JAVABIO作为服务端的软件只有通过硬件不断的扩容来满足访问量的激 增,它大大增加了企业的成本,随着集群的膨胀,系统的可维护性也面临巨大 的挑战,解决这个问题已经刻不容缓。 首先,我们通过下面这幅图来看下采用BIO 的服务端通信模型:采用BIO 通信模型的 1connect NewThread1 WebBrowse 2connect 2handle(Req) WebBrowse 3connect Acceptor NewThread2 WebBrowse WebBrowse 4connect NewThread3 3sendResponsetopeer NewThread4 图1.1.1-1 BIO通信模型图 服务端,通常由一个独立的Accepto 线程负责监听客户端的连接,接收到客户 端连接之后为客户端连接创建一个新的线程处理请求消息