尚硅谷-Netty篇

学习内容

P1_P43，P110P116，中间章节好枯燥啊，暂时用不到，先跳过了

IO模型参考：https://blog.csdn.net/lzb348110175/article/details/98941378

学习链接：https://www.bilibili.com/video/BV1DJ411m7NR?p=42&vd_source=510ec700814c4e5dc4c4fda8f06c10e8

系统优化：要么是分层处理，要么是叫缓存

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🔥1. 基本内容

1.1.基本概念

1.1.0 IO模型–前提

1.1.0.1 基本概念

​ 先做一个铺垫吧，IO模型分为同步阻塞BIO、同步非阻塞NIO、多路复用IO、异步AIO。后面详细介绍

1.1.0.2 BIO–同步阻塞IO

​ BIO(Blocking IO)：同步阻塞IO。这种阻塞是针对内核空间而言的，内核空间需要准备数据 。适合连接数少的情况，实际用户请求一次就是开一个线程处理，虽然有线程池可以优化

1.1.0.3 NIO–同步非阻塞IO

​ NIO(Non-Blocking IO): 同步非阻塞IO。适合连接数多且时长短的，比如聊天连接器

1.1.0.4 多路复用IO–异步阻塞IO(略)

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1.1.0.5 AIO–异步非阻塞IO

​ Asynchronous IO。适合连接数多且时长长的

1.1.1 Netty

1.1.1.1 基本概念

​ 本质就是NIO框架，底层是jdk代码，更下层是TCP/IP协议。比如阿里的Dubbo的RPC框架就是用的Netty、Spark

1.1.1.2 NIO概念

​ 三大组件Channel通道，Buffer缓冲区，Selector选择器

​ 原本BIO是每有一个客户连接服务端就创建一个线程处理，现在NIO就创建一个线程进行选择处理，如果没有通道有数据，那就跳过不阻塞（和Kafka消费者与kafka-Broker关系类似）

1.1.1.3 NIO–三大组件

​ 总结就是一个Selector监听多个Channel，每个Channel又对应一个Buffer。Buffer是面向块（底层是个数组，BIO是面向字节流）

1.1.1.4 Buffer

​ 缓冲区，面向块编程，底层就是个数组，用各个标记控制数组长度与大小，由于可读也可写，所以实时都会改变

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1.1.1.5 Channel

​ Channel本身是个接口，Buffer有源码，Channel也有。可用于读取文件、网络传输等等等等。之前的InputStream内部就包含了Channel

1.1.1.6 Buffer-Channel实战

​ 程序 <=> Buffer <=> Channel <=> 文件：所以不仅可以读取文件内容程序输出，也可以读取文件内容输出到另一个文件。除了单个Buffer，还可以定义Buffer数组（服务器网络交互中进行处理，一个Channel对应一个Buffer数组）

​ Channel.write(Buffer)：表明Buffer往Channel写

​ Channel.read(Buffer)：表明Channel从Buuffer读

1.1.1.7 MappedByteMapper（略）

​ 在直接内存（堆外内存）操作数据，操作系统就不需要拷贝一次

1.1.1.8 Selector

​ 就是将每个Channel注册到Selector中，然后当Channel有数据传入进来时，Selector非阻塞式读取，避免了每个请求都创建一个线程，减少了多线程上下文的切换。

​ 具体注册流程就是客户端通过ServerSocketChannel注册到Selector中，Selector维护一个SelectionKey的集合返回

1.1.1.9 NIO–群聊系统（略）

​ 就是用Selector + Channel + Buffer实现局域网消息单聊与群聊，暂时感觉用不到，比较枯燥，先跳过，先了解理论知识即可。

1.2 基本名词

1.2.1 零拷贝

1.2.1.1 基本概念

​ DMA：direct memory access 直接内存拷贝，不使用CPU

1.2.1.2 实际场景

参考链接：https://blog.csdn.net/shenchaohao12321/article/details/115464117

​ 零拷贝：本质就是内核缓冲区中间没有重复数据，减少数据拷贝次数

​ 传统IO：用户依次发起read、write请求，整个过程发送4次用户态和内核态上下文切换与数据拷贝

​ mmap内存映射：4次上下文切换，3次数据拷贝。write的时候减少了一次。适合小文件读取

​ sendFile（Linux中）：3次上下文切换，最少2次数据拷贝，适合大文件读取

1.2.2 AIO

​ AIO两种模式：Reactor, Proactor。NIO本身也是一个Reactor。

1.2.3 Netty

1.2.3.1 基本概念

​ Es,dubbo底层都用到了Netty, netty对nio各种api接口进行了封装

1.2.3.2 线程模型

1. 传统IO模型:就是类似BIO，每个连接创建一个线程处理
2. Reactor模型：就是用一个单独线程处理多个客户端连接，然后类似用线程池分发处理
3. 单Reactor单线程：服务器单线程处理客户端某个请求的时候，其他客户端请求会阻塞
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4. 单Reactor多线程：服务器单线程用类似线程池分发处理客户端的多个请求。
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5. 主从Reactor多线程（Netty就是基于这个做了改进）：分了3层，主线程建立连接，请求分给多个子线程，每个子线程又分给多个线程来进行handler处理，处理结果可以返回给子线程（不给主线程）。
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🔥2.进阶内容

2.1. 基本概念

2.1.1 RPC

2.1.1.1 基本概念

​ 远程过程调用：计算机程序调用另一个计算机子程序。

​ 常见RPC框架：dubbo, springcloud

2.1.1.2 基本开发

​ 实际开发中，使用Netty实现rpc调用，就是需要客户端和服务端都开发netty代码，然后调用返回相应的对象。