1.Netty源码-一分钟掌握4种tcp粘包解决方案
2.Java的码环并行世界-Netty中线程模型源码讲解-续集Handler、Channel
3.Netty源码-Reactor线程模型之NioEventLoopGroup研究
4.Netty源码解析 -- FastThreadLocal与HashedWheelTimer
5.Netty的码环实现原理、特点与优势、码环以及适用场景
6.netty源码解析(三十五)---Netty启动3 成功bind 等待连接
Netty源码-一分钟掌握4种tcp粘包解决方案
TCP报文的码环传输过程涉及内核中recv缓冲区和send缓冲区。发送端,码环数据先至send缓冲区,码环传奇 php 源码经Nagle算法判断是码环否立即发送。接收端,码环数据先入recv缓冲区,码环再由内核拷贝至用户空间。码环
粘包现象源于无明确边界。码环解决此问题的码环关键在于界定报文的分界。Netty提供了四种方案来应对TCP粘包问题。码环
Netty粘包解决方案基于容器存储报文,码环待所有报文收集后进行拆包处理。码环容器与拆包处理分别在ByteToMessageDecoder类的cumulation与decode抽象方法中实现。
FixedLengthFrameDecoder是通过设置固定长度参数来识别报文,非报文长度,避免误判。
LineBasedFrameDecoder以换行符作为分界符,确保准确分割报文,避免将多个报文合并。
LengthFieldPrepender通过设置长度字段长度,实现简单编码,为后续解码提供依据。
LengthFieldBasedFrameDecoder则是一种万能解码器,能够解密任意格式的编码,灵活性高。
实现过程中涉及的参数包括:长度字段的起始位置offset、长度字段占的字节数lengthFieldLength、长度的调整lengthAdjustment以及解码后需跳过的字节数initialBytesToStrip。
在实际应用中,为自定义协议,需在服务器与客户端分别实现编码与解码逻辑。服务器端负责发送经过编码的协议数据,客户端则接收并解码,国外点播源码以还原协议信息。
Java的并行世界-Netty中线程模型源码讲解-续集Handler、Channel
Netty 的核心组件 ChannelHandler 在网络应用中扮演着关键角色,它处理各种事件和数据,实现业务逻辑。ChannelHandler 子类众多,根据功能可分为特殊Handler(如Context对象)、出入站Handler,以及用于协议解析和编码的Decoder和Encoder。例如,ChannelInboundHandlerAdapter 和 ChannelOutboundHandlerAdapter 分别用于处理入站和出站事件,ByteToMessageDecoder 和 MessageToByteEncoder 则负责数据的解码和编码。
特殊Handler如ChannelHandlerContext 提供了处理器与Channel交互的上下文,而ChannelDuplexHandler 则用于双向通信,如聊天服务器。SimpleChannelInboundHandler 是简化版的入站处理器,自动管理消息引用,避免内存泄漏。而出站处理器如SimpleChannelOutboundHandler 则在消息处理后自动释放引用,简化编码流程。
Channel 是数据传输的抽象,NioServerSocketChannel 和 EpollServerSocketChannel 分别对应基于NIO和Epoll的服务器端套接字。ChannelInitializer 是初始化新Channel的关键,它配置处理器形成处理链,用于处理连接操作和事件,从而实现自定义业务逻辑。
通过理解这些概念和类的作用,可以构建和配置Netty应用,以满足不同的网络通信需求。想要深入学习,可以研究Netty 4.1源码中如EventLoopGroup、ChannelPipeline、CustomChannelInitializer等核心类。后续会分享详细的中文注释版本,持续关注以获取更多资源和知识。熊猫大亨源码
Netty源码-Reactor线程模型之NioEventLoopGroup研究
在Netty网络编程中,NioEventLoopGroup作为线程池的核心组件,其作用至关重要。从初始化的逻辑分析来看,NioEventLoopGroup扮演多重角色,不仅提供了线程池相关功能,同时也继承了线程模型的ScheduledExecutorService,ExecutorService和Executor接口,体现其多功能性。
其层次结构显示,NioEventLoopGroup从底层向上层层封装,实现了线程池模型的关键功能。进一步深入分析,NioEventLoopGroup通过继承自MultithreadEventLoopGroup,并在构造函数中执行关键初始化操作,展现了其独特的设计。首先,NioEventLoopGroup在初始化时创建线程工厂,构建线程执行器Executor,如果未提供自定义Executor,将使用DefaultThreadFactory创建FastThreadLocalThread线程执行任务。其次,根据指定数量nThreads创建子线程组,若nThreads未定义或设为0,则默认设置为2倍的CPU线程数。最后,在初始化子线程组时,NioEventLoopGroup通过newChild()方法执行初始化,这一步操作具体实现由NioEventLoop类完成,其初始化参数包括线程选择器chooser,以及其他多个关键参数,确保线程高效运行。
NioEventLoopGroup与Java线程池之间的区别主要体现在其面向特定应用场景的设计上,尤其在事件驱动和非阻塞IO模型的支持方面。Netty通过NioEventLoopGroup实现了更灵活、gitlab 源码解读高效的并发处理机制,使得在处理高并发、高网络流量场景时,性能得到显著提升。
在研究NioEventLoopGroup的过程中,我们深入学习到了设计模式的应用,如单例模式确保了线程选择器的唯一性,工厂模式则负责创建不同类型的线程组。此外,模板设计模式的使用,使得NioEventLoopGroup能够提供高度抽象的初始化逻辑,同时保持了代码的复用性和可扩展性。通过这种设计,Netty不仅优化了资源管理,还提升了系统的整体性能和稳定性。
Netty源码解析 -- FastThreadLocal与HashedWheelTimer
Netty源码分析系列文章接近尾声,本文深入解析FastThreadLocal与HashedWheelTimer。基于Netty 4.1.版本。 FastThreadLocal简介: FastThreadLocal与FastThreadLocalThread协同工作。FastThreadLocalThread继承自Thread类,内部封装一个InternalThreadLocalMap,该map只能用于当前线程,存放了所有FastThreadLocal对应的值。每个FastThreadLocal拥有一个index,用于定位InternalThreadLocalMap中的值。获取值时,首先检查当前线程是否为FastThreadLocalThread,如果不是,则从UnpaddedInternalThreadLocalMap.slowThreadLocalMap获取InternalThreadLocalMap,这实际上回退到使用ThreadLocal。 FastThreadLocal获取值步骤: #1 获取当前线程的InternalThreadLocalMap,如果是FastThreadLocalThread则直接获取,否则通过UnpaddedInternalThreadLocalMap.slowThreadLocalMap获取。#2 通过每个FastThreadLocal的index,获取InternalThreadLocalMap中的asyncio源码解析值。
#3 若找不到值,则调用initialize方法构建新对象。
FastThreadLocal特点: FastThreadLocal无需使用hash算法,通过下标直接获取值,复杂度为log(1),性能非常高效。 HashedWheelTimer介绍: HashedWheelTimer是Netty提供的时间轮调度器,用于高效管理各种延时任务。时间轮是一种批量化任务调度模型,能够充分利用线程资源。简单说,就是将任务按照时间间隔存放在环形队列中,执行线程定时执行队列中的任务。 例如,环形队列有个格子,执行线程每秒移动一个格子,则每轮可存放1分钟内的任务。任务执行逻辑如下:给定两个任务task1(秒后执行)、task2(2分秒后执行),当前执行线程位于第6格子。那么,task1将放到+6=格,轮数为0;task2放到+6=格,轮数为2。执行线程将执行当前格子轮数为0的任务,并将其他任务轮数减1。 HashedWheelTimer的缺点: 时间轮调度器的时间精度受限于执行线程的移动速度。例如,每秒移动一个格子,则调度精度小于一秒的任务无法准时调用。 HashedWheelTimer关键字段: 添加延迟任务时,使用HashedWheelTimer#newTimeout方法,如果HashedWheelTimer未启动,则启动HashedWheelTimer。启动后,构建HashedWheelTimeout并添加到timeouts集合。 HashedWheelTimer运行流程: 启动后阻塞HashedWheelTimer线程,直到Worker线程启动完成。计算下一格子开始执行的时间,然后睡眠到下次格子开始执行时间。获取tick对应的格子索引,处理已到期任务,移动到下一个格子。当HashedWheelTimer停止时,取消任务并停止时间轮。 HashedWheelTimer性能比较: HashedWheelTimer新增任务复杂度为O(1),优于使用堆维护任务的ScheduledExecutorService,适合处理大量任务。然而,当任务较少或无任务时,HashedWheelTimer的执行线程需要不断移动,造成性能消耗。另外,使用同一个线程调用和执行任务,某些任务执行时间过久会影响后续任务执行。为避免这种情况,可在任务中使用额外线程执行逻辑。如果任务过多,可能导致任务长期滞留在timeouts中而不能及时执行。 本文深入剖析FastThreadLocal与HashedWheelTimer的实现细节,旨在提供全面的技术洞察与实战经验。希望对您理解Netty源码与时间轮调度器有帮助。关注微信公众号,获取更多Netty源码解析与技术分享。Netty的实现原理、特点与优势、以及适用场景
Netty是一个强大的Java NIO框架,它的主要优势在于简单性、健壮性、高性能、功能丰富、可定制性和可扩展性。它在业界已经得到了广泛的应用和验证,如Hadoop的RPC框架Avro、RocketMQ和Dubbox等。
选择Netty的原因是它能够简化Socket通信的复杂性,减少编码和性能优化的负担。Netty框架通过提供简单易用的API,从网络处理代码中解耦业务逻辑,使得开发者能够专注于业务功能的实现。Netty基于NIO实现,其异步特性使得它能够高效处理并发请求,提高系统的响应速度。
Netty的主要特点包括:异步事件驱动架构,强大的API抽象,丰富的组件支持,如Bootstrap、Channel、ChannelPipeline等,以及对多种协议的支持。通过这些特点,Netty能够灵活构建各种网络应用,无论是客户端还是服务器端。
Netty适用于高性能、高并发的网络通信场景,如分布式系统中的远程服务调用、游戏服务器间通信、大数据领域的实时通信等。在实际应用中,Netty通常作为高性能通信的基础组件,与RPC框架、协议栈定制、大数据组件等紧密集成。
在学习和使用Netty时,需要先掌握NIO相关知识,以便更好地理解和使用Netty的源码。Netty的核心组件包括Bootstrap、Channel、ChannelPipeline、ChannelInboundHandler和ChannelInitializer等,它们共同协作以构建和管理网络通信。
Netty的应用场景广泛,包括互联网行业中的分布式服务通信、游戏行业中的高性能网络通信、大数据领域的实时通信等。通过学习Netty的原理、特点和优势,开发者能够构建高效、可扩展的网络应用,并在实际项目中发挥重要作用。
学习Netty的过程中,除了掌握其核心原理和组件,还需注意一些关键点,如线程管理、数据处理、协议设计等。了解Netty的面试题和学习资源也是提升技能的有效途径,这有助于深入理解Netty的用法和最佳实践。
总之,Netty是一个功能强大、易于使用的网络通信框架,其异步事件驱动架构、强大的API抽象和丰富的组件支持使其成为构建高性能网络应用的理想选择。通过掌握Netty的基本原理和应用场景,开发者能够有效提升网络通信系统的性能和可靠性。
netty源码解析(三十五)---Netty启动3 成功bind 等待连接
Netty启动过程中的bind操作在AbstractBootstrap类中启动,由于异步特性,ChannelFuture在register0方法后交给事件执行器处理,此时isDone返回为false。在sync同步等待时,主线程会阻塞在PendingRegistrationPromise上,等待绑定完成。
PendingRegistrationPromise的创建和ChannelFuture的监听器是为了在绑定成功后执行后续操作。当bind0方法中的safeSetSuccess成功后,会触发监听器,进一步调用AbstractChannel的bind方法。这个过程会通过DefaultChannelPipeline的tail处理,最后在AbstractChannelHandlerContext的HeadContext中,调用handler的bind方法,其中HeadContext的unsafe.bind方法会调用到NioServerSocketChannel的unsafe的dobind方法。
在NioServerSocketChannel中,真正的绑定操作是调用原生的jdk的bind方法。当绑定成功后,AbstractChannel的dobind方法会设置promise为success,从而唤醒主线程,继续执行后续代码。至此,Netty的bind操作等待连接的到来。
总结整个流程:Bootstrap创建Promise等待,然后通过管道传递到AbstractChannel,通过HeadContext调用unsafe.bind,最终在NioServerSocketChannel中调用原生bind,主线程等待并处理bind结果。当连接到来时,整个绑定过程结束。
Netty源码-Sharable注解,我猜你理解错了!
学习目标
理解Sharable注解在Netty中的作用。个人臆想,只要在ChannelHandler上添加了@ChannelHandler.Sharable注解,所有的channel都共享这一个ChannelHandler实例。真是这样的吗?如果你认为所有channel共享一个pipeline,只能说明你对pipeline的初始化不理解。你臆想完全错误!!!
Sharable注解介绍
在深入探讨之前,建议阅读《Netty源码-ChannelPipeline的剖析》。阅读后,问题迎刃而解。同时,你可能还会疑惑Sharable注解的用途。它的主要目的是在pipeline之间共享信息,例如统计连接数、限流、白名单等。
如何使用Sharable注解
源码中有明确说明,你可以在ChannelHandler的成员变量上使用@ChannelHandler.Sharable注解,表示这个变量的实例可以被所有pipeline共享。如果不想共享,就每次创建新实例。通过代码示例可以直观理解共享实例和每次创建新实例的区别。
使用场景
Sharable注解适用于在pipeline之间需要共享数据或状态的场景。例如统计连接数、限流、白名单管理等。
注意事项
使用Sharable注解时,务必考虑线程安全。在多线程环境中,确保共享数据的正确性和一致性。
实战应用-统计当前连接数
通过实践,我们实现了一个简单的统计当前连接数的示例。执行结果如下:
Connected to the target VM, address: '.0.0.1:', transport: 'socket' count:1 InBoundHandler1-channelRead:abc InBoundHandler1-channelRead:asd count:2 InBoundHandler1-channelRead:abc InBoundHandler1-channelRead:asd