一、优化

1、Java, Json 序列化

可以看看 项目 https://github.com/qingguox/Boot-Practice/blob/feature_20220527_study_netty/boot-practice-component/src/main/java/com/xlg/component/netty/chat/protocol/Serializer.java

2、一些参数

CONNECT_TIMEOUT_MILLIS

• 属于 SocketChannal 的参数
• 用在客户端建立连接时，如果在指定毫秒内无法连接，会抛出 timeout 异常
• 注意：Netty 中不要用成了SO_TIMEOUT 主要用在阻塞 IO，而 Netty 是非阻塞 IO

public class TestParam {
    public static void main(String[] args) {
        // SocketChannel 5s内未建立连接就抛出异常
        new Bootstrap().option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 5000);
        
        // ServerSocketChannel 5s内未建立连接就抛出异常
        new ServerBootstrap().option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS,5000);
        // SocketChannel 5s内未建立连接就抛出异常
        new ServerBootstrap().childOption(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 5000);
    }
}
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• 客户端通过 Bootstrap.option 函数来配置参数，配置参数作用于 SocketChannel
• 服务器通过 ServerBootstrap来配置参数，但是对于不同的 Channel 需要选择不同的方法
  • 通过 option 来配置 ServerSocketChannel 上的参数
  • 通过 childOption 来配置 SocketChannel 上的参数

源码分析

客户端中连接服务器的线程是 NIO 线程，抛出异常的是主线程。这是如何做到超时判断以及线程通信的呢
AbstractNioChannel.AbstractNioUnsafe.connect方法中

public final void connect(
                final SocketAddress remoteAddress, final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {
    
    ...
        
    // Schedule connect timeout.
    // 设置超时时间，通过option方法传入的CONNECT_TIMEOUT_MILLIS参数进行设置
    int connectTimeoutMillis = config().getConnectTimeoutMillis();
    // 如果超时时间大于0
    if (connectTimeoutMillis > 0) {
        // 创建一个定时任务，延时connectTimeoutMillis（设置的超时时间时间）后执行
        // schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)
        connectTimeoutFuture = eventLoop().schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 判断是否建立连接，Promise进行NIO线程与主线程之间的通信
                // 如果超时，则通过tryFailure方法将异常放入Promise中
                // 在主线程中抛出
                ChannelPromise connectPromise = AbstractNioChannel.this.connectPromise;
                ConnectTimeoutException cause = new ConnectTimeoutException("connection timed out: " + remoteAddress);
                if (connectPromise != null && connectPromise.tryFailure(cause)) {
                    close(voidPromise());
                }
            }
        }, connectTimeoutMillis, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
    
   	...
        
}
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超时的判断主要是通过 Eventloop 的 schedule 方法和 Promise 共同实现的

• schedule 设置了一个定时任务，延迟connectTimeoutMillis秒后执行该方法
• 如果指定时间内没有建立连接，则会执行其中的任务
  • 任务负责创建 ConnectTimeoutException 异常，并将异常通过 Pormise 传给主线程并抛出

SO_BACKLOG

该参数是 ServerSocketChannel 的参数

三次握手与连接队列

第一次握手时，因为客户端与服务器之间的连接还未完全建立，连接会被放入半连接队列中
[
当完成三次握手以后，连接会被放入全连接队列中

在 linux 2.2 之前，backlog 大小包括了两个队列的大小，在 linux 2.2 之后，分别用下面两个参数来控制

• 半连接队列 - sync queue
  • 大小通过 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 指定，在 syncookies 启用的情况下，逻辑上没有最大值限制，这个设置便被忽略
• 全连接队列 - accept queue
  • 其大小通过 /proc/sys/net/core/somaxconn 指定，在使用 listen 函数时，内核会根据传入的 backlog 参数与系统参数，取二者的较小值
  • 如果 accpet queue 队列满了，server 将发送一个拒绝连接的错误信息到 client

作用
在Netty中，SO_BACKLOG主要用于设置全连接队列的大小。当处理Accept的速率小于连接建立的速率时，全连接队列中堆积的连接数大于SO_BACKLOG设置的值时，便会抛出异常

全连接队列 其实就是server accept 阻塞处理的client个数，如果client太多，会先让在全连接队列中等待.

设置方式如下

// 设置全连接队列，大小为2
new ServerBootstrap().option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 2);
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默认值

backlog参数在NioSocketChannel.doBind方法被使用

@Override
protected void doBind(SocketAddress localAddress) throws Exception {
    if (PlatformDependent.javaVersion() >= 7) {
        javaChannel().bind(localAddress, config.getBacklog());
    } else {
        javaChannel().socket().bind(localAddress, config.getBacklog());
    }
}
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其中backlog被保存在了DefaultServerSocketChannelConfig配置类中

private volatile int backlog = NetUtil.SOMAXCONN;
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具体的赋值操作如下

SOMAXCONN = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Integer>() {
    @Override
    public Integer run() {
        // Determine the default somaxconn (server socket backlog) value of the platform.
        // The known defaults:
        // - Windows NT Server 4.0+: 200
        // - Linux and Mac OS X: 128
        int somaxconn = PlatformDependent.isWindows() ? 200 : 128;
        File file = new File("/proc/sys/net/core/somaxconn");
        BufferedReader in = null;
        try {
            // file.exists() may throw a SecurityException if a SecurityManager is used, so execute it in the
            // try / catch block.
            // See https://github.com/netty/netty/issues/4936
            if (file.exists()) {
                in = new BufferedReader(new FileReader(file));
                // 将somaxconn设置为Linux配置文件中设置的值
                somaxconn = Integer.parseInt(in.readLine());
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("{}: {}", file, somaxconn);
                }
            } else {
                ...
            }
            ...
        }  
        // 返回backlog的值
        return somaxconn;
    }
}
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• backlog的值会根据操作系统的不同，来选择不同的默认值
  • Windows 200
  • Linux/Mac OS 128
• 如果配置文件/proc/sys/net/core/somaxconn存在，会读取配置文件中的值，并将backlog的值设置为配置文件中指定的

TCP_NODELAY

• 属于 SocketChannal 参数
• 因为 Nagle 算法，数据包会堆积到一定的数量后一起发送，这就可能导致数据的发送存在一定的延时
• 该参数默认为false，如果不希望的发送被延时，则需要将该值设置为true

SO_SNDBUF & SO_RCVBUF

• SO_SNDBUF 属于 SocketChannal 参数
• SO_RCVBUF 既可用于 SocketChannal 参数，也可以用于 ServerSocketChannal 参数（建议设置到 ServerSocketChannal 上）
• 该参数用于指定接收方与发送方的滑动窗口大小

ALLOCATOR

• 属于 SocketChannal 参数
• 用来配置 ByteBuf 是池化还是非池化，是直接内存还是堆内存

使用

// 选择ALLOCATOR参数，设置SocketChannel中分配的ByteBuf类型
// 第二个参数需要传入一个ByteBufAllocator，用于指定生成的 ByteBuf 的类型
new ServerBootstrap().childOption(ChannelOption.ALLOCATOR, new PooledByteBufAllocator());
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ByteBufAllocator类型

// true表示使用直接内存
new PooledByteBufAllocator(true);
// false表示使用堆内存
new PooledByteBufAllocator(false);
// 非池化
// ture表示使用直接内存
new UnpooledByteBufAllocator(true);
// false表示使用堆内存
new UnpooledByteBufAllocator(false);

有系统参数控制,  默认堆内存   一般io都是直接内存
有参数数控制,   如果是安卓，是非池化，其他是池化
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RCVBUF_ALLOCATOR

• 属于 SocketChannal 参数
• 控制 Netty 接收缓冲区大小
• 负责入站数据的分配，决定入站缓冲区的大小（并可动态调整），统一采用 direct 直接内存，具体池化还是非池化由 allocator 决定

二、自制rpc

可以看看这个.
https://github.com/qingguox/Boot-Practice/tree/feature_20220527_study_netty/boot-practice-component/src/main/java/com/xlg/component/netty/rpc