Java教程

Netty:Netty基础知识

本文主要是介绍Netty:Netty基础知识,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1、Netty简介

(1)相关概念

Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架,现为 Github 上的独立项目。
Netty 是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架(根据客户端的行为来确定),用以快速开发高性能、高可靠性的网络 IO 程序。
Netty 主要针对在 TCP 协议下,面向 Client 端的高并发应用,或者 Peer-to-Peer 场景下的大量数据持续传输的应用。
Netty 本质是一个 NIO 框架,适用于服务器通讯相关的多种应用场景。
要透彻理解 Netty,需要先学习 NIO,这样我们才能阅读 Netty 的源码。

 

 

(2)IO模型

I/O 模型就是用什么样的通道进行数据的发送和接收,很大程度上决定了程序通信的性能。Java 共支持 3 种网络编程模型 I/O 模式:BIO、NIO、AIO。
  BIO:同步并阻塞,其相关的类和接口在 java.io。服务器实现模式为一个连接创建一个线程(创建的线程过多服务器的压力会增大),即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,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销(一个连接并不是时时刻刻都在读写数据)。适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4 以前的唯一选择,但程序简单易理解。

  之所以是阻塞式IO,是因为服务端在监听客户端,和接收客户端时,是阻塞的状态。

 

 

  NIO:同步非阻塞,服务器实现模式为一个线程处理多个连接,即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理。适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,比如聊天服务器,弹幕系统,服务器间通讯等。编程比较复杂,JDK1.4 开始支持。

  NIO是非阻塞的原因是,如果某一个通道没有数据的读取,线程就不会对该通道进行处理,该线程不会阻塞。

 

 

AIO:异步非阻塞,AIO 引入异步通道的概念,采用了 Proactor 模式,简化了程序编写,有效的请求才启动线程,它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理,一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用。适用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,比如相册服务器,充分调用 OS 参与并发操作,编程比较复杂,JDK7 开始支持。

 

2、NIO

(1)相关概念

  • Java NIO 全称 Java non-blocking IO,是指 JDK 提供的新 API。从 JDK1.4 开始,Java 提供了一系列改进的输入/输出的新特性,被统称为 NIO(即 NewIO),是同步非阻塞的。
  • NIO 相关类都被放在 java.nio 包及子包下,并且对原 java.io 包中的很多类进行改写。【基本案例】
  • NIO 有三大核心部分:Channel(通道)、Buffer(缓冲区)、Selector(选择器) 。
  • NIO 是面向缓冲区,或者面向块编程的。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区,需要时可在缓冲区中前后移动,这就增加了处理过程中的灵活性,使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。
  • Java NIO 的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求或者读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取,而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。非阻塞写也是如此,一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。
  • 通俗理解:NIO 是可以做到用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来,根据实际情况,可以分配 50 或者 100 个线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样,非得分配 10000 个。
  • HTTP 2.0 使用了多路复用的技术,做到同一个连接并发处理多个请求,而且并发请求的数量比 HTTP 1.1 大了好几个数量级。

(2)BIO与NIO的比较

 

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