Netty 学习笔记——概念篇
Netty Home
Netty GitHub
Netty简介
Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架,现为 Github上的独立项目。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具,用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。
也就是说,Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端的编程框架,使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用,例如实现了某种协议的客户、服务端应用。Netty相当于简化和流线化了网络应用的编程开发过程,例如:基于TCP和UDP的socket服务开发。
“快速”和“简单”并不用产生维护性或性能上的问题。Netty 是一个吸收了多种协议(包括FTP、SMTP、HTTP等各种二进制文本协议)的实现经验,并经过相当精心设计的项目。最终,Netty 成功的找到了一种方式,在保证易于开发的同时还保证了其应用的性能,稳定性和伸缩性。
本质
网络应用程序框架
实现
异步、事件驱动
特性
高性能、可维护、快速开发
用途
开发服务器和客户端
优势
- 支持常用的应用层协议
- 解决传输中粘包、半包问题
- 支持流量整性
- 完善的断连、Idle 等异常处理等
三种 I/O 模式
- 阻塞与非阻塞
阻塞:没有数据传过来时,读会阻塞直到有数据;缓冲区满时,写操作也会阻塞。非阻塞遇到这种情况,会直接返回。连接数高的情况下,阻塞 -> 耗资源、效率低。 - 异步与同步
数据就绪后自己去读就是同步,数据就绪直接读好再回调给程序是异步。
对于 Nio 与 Bio 来说,特定场景下如连接数少,并发度低,BIO 性能不输 NIO。
通用的 NIO 实现(Common)在 Linux 下也是使用 epoll,Netty 重新单独实现,暴露了更多的可控参数,例如:JDK 的 NIO 默认实现是水平触发,Netty 是边缘触发(默认)和水平触发可切换;Netty 实现的垃圾回收更少、性能更好;
对于 ServerSocketChannel:工厂模式 + 泛型 + 反射实现
三种 Reactor
Reactor 及三种版本
Reactor 是一种开发模式,模式的核心流程:
注册感兴趣的事件 -> 扫描是否有感兴趣的事件发生 -> 事件发生后做出相应的处理。
Thread-Per-Connection 模式
Reactor 模式 V1:单线程
Reactor 模式 V2:多线程
Reactor 模式 V3:主从多线程
在 Netty 中使用 Reactor 模式
TCP 粘包/半包
什么是粘包和半包
- 粘包的主要原因:
发送方每次写入数据 < 套接字缓冲区大小
接收方读取套接字缓冲区数据不够及时 - 半包的主要原因:
发送方写入数据 > 套接字缓冲区大小
发送的数据大于协议的 MTU(Maximum Transmission Unit,最大传输单元),必须拆包 - 根本原因
TCP 是流式协议,消息无边界
说明:UDP 像邮寄的包裹,虽然一次运输多个,但每个包裹都有“界限”,一个一个签收,
所以无粘包、半包问题
解决粘包和半包问题的几种常用方法
Netty 对三种常用封帧方式的支持
常用的“二次”编解码方式
假设我们把解决半包粘包问题的常用三种解码器叫一次解码器,那么我们在项目中,除了可选的的压缩解压缩之外,还需要一层解码,因为一次解码的结果是字节,需要和项目中所使用的对象做转化,方便使用,这层解码器可以称为“二次解码器”,相应的,对应的编码器是为了将 Java 对象转化成字节流方便存储或传输。
- 一次解码器:ByteToMessageDecoder
io.netty.buffer.ByteBuf (原始数据流)-> io.netty.buffer.ByteBuf (用户数据) - 二次解码器:MessageToMessageDecoder
io.netty.buffer.ByteBuf (用户数据)-> Java Object
常用的“二次”编解码方式
• Java 序列化
• Marshaling
• XML
• JSON
• MessagePack
• Protobuf
• 其他
ch.pipeline().addLast(new ProtobufVarint32FrameDecoder());
ch.pipeline().addLast(new ProtobufDecoder(PersonOuterClass.Person.getDefaultInstance()));
ch.pipeline().addLast(new ProtobufVarint32LengthFieldPrepender());
ch.pipeline().addLast(new ProtobufEncoder());
keepalive 与 Idle 监测
keepalive
需要 keepalive 的场景包含三点,对端异常“崩溃”、对端在,但是处理不过来、对端在,但是不可达。
不做 keepalive 的后果,连接已坏,但是还浪费资源维持,下次直接用会直接报错。
TCP keepalive 核心参数:
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 7200
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 75
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 9
当启用(默认关闭)keepalive 时,TCP 在连接没有数据通过的7200秒后发送 keepalive 消息,当探测没有确认时,按75秒的重试频率重发,一直发 9 个探测包都没有确认,就认定连接失效。
所以总耗时一般为:2 小时 11 分钟 (7200 秒 + 75 秒* 9 次)
应用层 keepalive
- 协议分层,各层关注点不同
传输层关注是否“通”,应用层关注是否可服务? 服务器连接在,但是不定可以服务(例如服务不过来等) - TCP 层的 keepalive 默认关闭,且经过路由等中转设备 keepalive 包可能会被丢弃
- TCP 层的 keepalive 时间太长
默认 > 2 小时,虽然可改,但属于系统参数,改动影响所有应用
HTTP 属于应用层协议,但是常常听到名词“ HTTP Keep-Alive ”指的是对长连接和短连接的选择
Connection : Keep-Alive 长连接(HTTP/1.1 默认长连接,不需要带这个 header)
Connection : Close 短连接
Idle 监测
Idle 监测,只是负责诊断,诊断后,做出不同的行为,决定 Idle 监测的最终用途:
• 发送 keepalive :一般用来配合 keepalive ,减少 keepalive 消息。
Keepalive 设计演进:V1 定时 keepalive 消息 -> V2 空闲监测 + 判定为 Idle 时才发keepalive。
• V1:keepalive 消息与服务器正常消息交换完全不关联,定时就发送;
• V2:有其他数据传输的时候,不发送 keepalive ,无数据传输超过一定时间,判定为 Idle,再发 keepalive 。
直接关闭连接:
• 快速释放损坏的、恶意的、很久不用的连接,让系统时刻保持最好的状态。
• 简单粗暴,客户端可能需要重连。
实际应用中:结合起来使用。按需 keepalive ,保证不会空闲,如果空闲,关闭连接。
在Netty 中开启 TCP keepalive 和 Idle 检测
开启keepalive
Server 端开启 TCP keepalive
bootstrap.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true)
bootstrap.childOption(NioChannelOption.of(StandardSocketOptions.SO_KEEPALIVE), true)
提示:.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true) 存在但是无效
开启不同的 Idle Check
ch.pipeline().addLast(“idleCheckHandler", new IdleStateHandler(0, 20, 0, TimeUnit.SECONDS));
“锁”事
锁的对象和范围 -> 减少粒度
Synchronized method -> Synchronized block
锁的对象本身大小 -> 减少空间占用
AtomicLong -> Volatile long + AtomicLongFieldUpdater
锁的速度 -> 提高速度
高并发时:java.util.concurrent.atomic.AtomicLong -> java.util.concurrent.atomic.LongAdder
不同场景选择不同的并发类 -> 因需而变
Object.wait/notify -> CountDownLatch
衡量好锁的价值 -> 能不用则不用
对竞争的态度:乐观锁(java.util.concurrent 包中的原子类)与悲观锁(Synchronized)
等待锁的人是否公平而言:公平锁 new ReentrantLock (true)与非公平锁 new ReentrantLock ()
是否可以共享:共享锁与独享锁:ReadWriteLock ,其读锁是共享锁,其写锁是独享锁
内存使用
减少对像本身大小
用基本类型就不要用包装类
应该定义成类变量的不要定义为实例变量
对分配内存进行预估
对于已经可以预知固定 size 的 HashMap避免扩容
根据接受到的数据动态调整(guess)下个要分配的 Buffer 的大小
Zero-Copy
使用逻辑组合,代替实际复制
使用包装,代替实际复制
调用 JDK 的 Zero-Copy 接口
堆外内存
内存池
轻量级对象池实现 io.netty.util.Recycler
相关文章:

Netty 学习笔记——概念篇
Netty Home Netty GitHub Netty简介 Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架,现为 Github上的独立项目。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具,用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。 也就是说,Netty 是一个…...

元宇宙开始告别以资本为主导的野蛮生长,新的竞争格局和态势将形成
欲要成为这样一场洗牌的胜利者,元宇宙的玩家需要真正站在商业的角度,而非资本市场的角度来看待元宇宙,来寻找元宇宙的正确的发展模式和方法。原因在于,在这样一场洗牌过程当中,仅仅只是对于以往以资本为主导的发展模式…...
MySQL 5:MySQL视图
View(视图)是一个不存在的虚拟表。 其实质是根据SQL语句获取动态数据集并命名。 用户只需要使用视图名就可以获取结果集,并作为表来使用。数据库中只存储了视图的定义,不存储视图中的数据。 这些数据存储在原始表中。当使用视图查…...
中国干细胞医疗行业市场规模及未来发展趋势
中国干细胞医疗行业市场规模及未来发展趋势近年来,中国干细胞医疗行业发展迅速,市场规模不断扩大,发挥着越来越重要的作用。根据最新统计数据显示,2018年,中国干细胞医疗行业市场规模达到1242.6亿元,比上一…...

SpringBoot日志文件
日志有什么用? 1)快速的排查和定位问题,直接看报错信息; 2)进行记录用户登录的信息记录业务功能日志方便分析用户是正常登录还是暴力破解用户; 假设我们在这个登录程序中没有写反暴力破解的机制,比如说用户输入密码六次…...

R语言读取Excel表格数据并绘制多系列柱状图、条形图
本文介绍基于R语言中的readxl包与ggplot2包,读取Excel表格文件数据,并绘制具有多个系列的柱状图、条形图的方法。 首先,我们配置一下所需用到的R语言readxl包与ggplot2包;其中,readxl包是用来读取Excel表格文件数据的&…...

【操作系统】操作系统IO技术底层机制和ZeroCopy
1.DMA技术详解 (1)应用程序 从 磁盘读写数据 的时序图(未用DMA技术前) (2)什么是DMA 技术 (Direct Memory Access) 直接内存访问,直接内存访问是计算机科学中的一种内存访问技术。…...

给你的边框加点渐变
目录前言border-imageborder-image实现background父子divbackgorund一个div一个伪元素background-clip🧨🧨🧨 大家好,我是搞前端的半夏 🧑,一个热爱写文的前端工程师 💻. 如果喜欢我的文章&…...

【目标检测】如何使用Yolov8
如何使用Yolov8一、前言二、用法2.1 安装2.2 使用方法2.3 模型2.3.1 目标检测2.3.2 实例分割2.3.3 分类一、前言 一种易于使用的新的对象检测模型。 由 Ultralytics 开发的 Ultralytics YOLOv8 是一种尖端的、最先进的 (SOTA) 模型: https://github.com/ultralyt…...
NVM安装、配置环境、简单使用
nvm 是Node.js 的版本管理工具,可以在同一台电脑上安装多个Node.js版本灵活切换。 安装# sudo curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.39.0/install.sh | bash 其中0.39.0可以替换为当前最新的版本号。 配置环境变量# cd ~touch .bash_profile…...

【SPSS】数据预处理基础教程(附案例实战)
🤵♂️ 个人主页:艾派森的个人主页 ✍🏻作者简介:Python学习者 🐋 希望大家多多支持,我们一起进步!😄 如果文章对你有帮助的话, 欢迎评论 💬点赞Ǵ…...
某饿了么APP最新版逆向分析(二):加密参数初探
二、分析加密参数 说做就做,这边用的python进行模拟请求 万事俱备只欠东风,点击run 发现报错了 怎么回事? 明明请求的内容和抓包的内容完全一致 怎么没有返回我们想要的数据 报错内容为参数错误 因此我就想可能是请求体有参数加密 我…...

程序的编译与链接(预处理详解)+百度面试笔试题+《高质量C/C++编程指南》笔试题
本篇重点介绍程序的编译与链接过程中的预处理阶段,将详细的介绍在预处理阶段会发生什么,以及讲解有关百度该内容的面试笔试题和源于《高质量C/C编程指南》的笔试题。一.【预处理详解】①预定义符号②#define2.1 #define 定义标识符注意:2.2 #…...

全解析 ESM 模块语法,出去还是进来都由你说了算
模块语法是ES6的一个重要特性,它的出现让JavaScript的模块化编程成为了可能。 在JavaScript中可以直接使用import和export关键字来导入和导出模块,但是这种语法并不是ES6的标准,而是ESM(ECMAScript Module)模块语法的…...

MATLAB 粒子群算法
✅作者简介:人工智能专业本科在读,喜欢计算机与编程,写博客记录自己的学习历程。 🍎个人主页:小嗷犬的个人主页 🍊个人网站:小嗷犬的技术小站 🥭个人信条:为天地立心&…...

java微信小程序音乐播放器分享系统
随着我国经济迅速发展,人们对手机的需求越来越大,各种手机软件也都在被广泛应用,但是对于手机进行数据信息管理,对于手机的各种软件也是备受用户的喜爱,音乐播放器小程序被用户普遍使用,为方便用户能够可以随时进行音乐播放器小程序的数据信息管理,特开发了基于音乐播放器小程序…...
VS各版本VC各版本对应关系
Visual Studio 经过多年的发展,有许多版本,经常我们在拿到一份代码时不知道对应的VS版本 这时候可以打开工程目录下的vcproj/vcxproj文件,如下所示 <?xml version"1.0" encoding"utf-8"?> <Project DefaultT…...

如何处理“WLAN没有有效的IP配置”这一问题?
🚀write in front🚀 📜所属专栏:暂无 🛰️博客主页:睿睿的博客主页 🛰️代码仓库:🎉VS2022_C语言仓库 🎡您的点赞、关注、收藏、评论,是对我最大的…...

ElasticSearch-学习笔记05【SpringDataElasticSearch】
Java后端-学习路线-笔记汇总表【黑马程序员】ElasticSearch-学习笔记01【ElasticSearch基本介绍】【day01】ElasticSearch-学习笔记02【ElasticSearch索引库维护】ElasticSearch-学习笔记03【ElasticSearch集群】ElasticSearch-学习笔记04【Java客户端操作索引库】【day02】Ela…...

【GlobalMapper精品教程】045:空间操作(2)——相交(Intersect)
GlobalMapper提供的空间分析(操作)的方法有:交集、并集、单并集、差异、对称差集、相交、重叠、接触、包含、等于、内部、分离等,本文主要讲述相交工具的使用。 文章目录 一、实验数据二、符号化设置三、相交运算四、结果展示五、心灵感悟一、实验数据 加载配套实验数据(…...

【HarmonyOS 5.0】DevEco Testing:鸿蒙应用质量保障的终极武器
——全方位测试解决方案与代码实战 一、工具定位与核心能力 DevEco Testing是HarmonyOS官方推出的一体化测试平台,覆盖应用全生命周期测试需求,主要提供五大核心能力: 测试类型检测目标关键指标功能体验基…...

PPT|230页| 制造集团企业供应链端到端的数字化解决方案:从需求到结算的全链路业务闭环构建
制造业采购供应链管理是企业运营的核心环节,供应链协同管理在供应链上下游企业之间建立紧密的合作关系,通过信息共享、资源整合、业务协同等方式,实现供应链的全面管理和优化,提高供应链的效率和透明度,降低供应链的成…...

家政维修平台实战20:权限设计
目录 1 获取工人信息2 搭建工人入口3 权限判断总结 目前我们已经搭建好了基础的用户体系,主要是分成几个表,用户表我们是记录用户的基础信息,包括手机、昵称、头像。而工人和员工各有各的表。那么就有一个问题,不同的角色…...

ESP32 I2S音频总线学习笔记(四): INMP441采集音频并实时播放
简介 前面两期文章我们介绍了I2S的读取和写入,一个是通过INMP441麦克风模块采集音频,一个是通过PCM5102A模块播放音频,那如果我们将两者结合起来,将麦克风采集到的音频通过PCM5102A播放,是不是就可以做一个扩音器了呢…...

高危文件识别的常用算法:原理、应用与企业场景
高危文件识别的常用算法:原理、应用与企业场景 高危文件识别旨在检测可能导致安全威胁的文件,如包含恶意代码、敏感数据或欺诈内容的文档,在企业协同办公环境中(如Teams、Google Workspace)尤为重要。结合大模型技术&…...
【JavaSE】绘图与事件入门学习笔记
-Java绘图坐标体系 坐标体系-介绍 坐标原点位于左上角,以像素为单位。 在Java坐标系中,第一个是x坐标,表示当前位置为水平方向,距离坐标原点x个像素;第二个是y坐标,表示当前位置为垂直方向,距离坐标原点y个像素。 坐标体系-像素 …...
ip子接口配置及删除
配置永久生效的子接口,2个IP 都可以登录你这一台服务器。重启不失效。 永久的 [应用] vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0修改文件内内容 TYPE"Ethernet" BOOTPROTO"none" NAME"eth0" DEVICE"eth0" ONBOOT&q…...

初学 pytest 记录
安装 pip install pytest用例可以是函数也可以是类中的方法 def test_func():print()class TestAdd: # def __init__(self): 在 pytest 中不可以使用__init__方法 # self.cc 12345 pytest.mark.api def test_str(self):res add(1, 2)assert res 12def test_int(self):r…...
【学习笔记】erase 删除顺序迭代器后迭代器失效的解决方案
目录 使用 erase 返回值继续迭代使用索引进行遍历 我们知道类似 vector 的顺序迭代器被删除后,迭代器会失效,因为顺序迭代器在内存中是连续存储的,元素删除后,后续元素会前移。 但一些场景中,我们又需要在执行删除操作…...

针对药品仓库的效期管理问题,如何利用WMS系统“破局”
案例: 某医药分销企业,主要经营各类药品的批发与零售。由于药品的特殊性,效期管理至关重要,但该企业一直面临效期问题的困扰。在未使用WMS系统之前,其药品入库、存储、出库等环节的效期管理主要依赖人工记录与检查。库…...