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字节跳动内部首推第一份开源600页笔记,三高时代利器:Netty+Redis+ZooKeeper

Netty为什么这么火?

Netty已经有了成百上千的分布式中间件、各种开源项目以及各种商业项目的应用。例如火爆的Kafka、RocketMQ等消息中间件、火热的ElasticSearch开源搜索引擎、大数据处理Hadoop的RPC框架Avro、主流的分布式通信框架Dubbo,它们都使用了Netty。总之,使用Netty开发的项目,已经有点数不过来了……

Netty之所以受青睐,是因为Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具。作为一个异步框架,Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的,通过Future-Listener机制,用户可以方便地主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果。与JDK原生NIO相比,Netty提供了相对十分简单易用的API,因而非常适合网络编程。Netty主要是基于NIO来实现的,在Netty中也可以提供阻塞IO的服务。Netty之所以这么火,与它的巨大优点是密不可分的,大致可以总结如下:

  • API使用简单,开发门槛低。
  • 功能强大,预置了多种编解码功能,支持多种主流协议。
  • 定制能力强,可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活扩展。
  • 性能高,与其他业界主流的NIO框架对比,Netty的综合性能最优。
  • 成熟、稳定,Netty修复了已经发现的所有JDK NIO中的BUG,业务开发人员。
  • 不需要再为NIO的BUG而烦恼。

高并发利器Redis

任何高并发的系统,不可或缺的就是缓存。Redis缓存目前已经成为缓存的事实标准!

分布式利器ZooKeeper

突破了单体瓶颈之后的高并发,就必须靠集群了,而集群的分布式架构和协调,一定少不了可靠的分布式协调工具,ZooKeeper就是目前极为重要的分布式协调工具!

三高时代利器:Netty+Redis+ZooKeeper开源字节跳动内推600页笔记

 

今天为大家分享的就是字节跳动内部的近600页Netty+Redis+ZooKeeper笔记,一份综合性十分高的笔记,同时这份笔记也是为了解决字节跳动内部三高而产生的一份笔记!今天免费开源!(共12章节)

第1章高并发时代的必备技能

三高时代利器:Netty+Redis+ZooKeeper开源字节跳动内推600页笔记

 

第2章高并发IO的底层原理

本章聚焦的主题:一是底层IO操作的两个阶段,二是最为基础的四种IO模型,三是操作系统对高并发的底层的支持。

四种IO模型,基本上概况了当前主要的IO处理模型,理论上来说,从阻塞IO到异步IO,越往后,阻塞越少,效率也越优。在这四种IO模型中,前三种属于同步IO,因为真正的IO操作都将阻塞应用线程。

只有最后一种异步IO模型,才是真正的异步IO模型,可惜目前Linux操作系统尚欠完善。不过,通过应用层优秀框架如Netty,同样能在IO多路复用模型的基础上,开发出具备支持高并发(如百万级以上的连接)的服务器端应用。

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第3章Java NIO通信基础详解

高性能的Java通信,绝对离不开Java NIO技术,现在主流的技术框架或中间件服务器,都使用了Java NIO技术,譬如Tomcat、Jetty、Netty。学习和掌握NIO技术,已经不是一项加分技能,而是一项必备技能。不管是面试,还是实际开发,作为Java的“攻城狮”(工程师的谐音),都必须掌握NIO的原理和开发实践技能。

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第4章鼎鼎大名的Reactor反应器模式

Reactor反应器模式是高性能网络编程在设计和架构层面的基础模式。为什么呢?只有彻底了解反应器的原理,才能真正构建好高性能的网络应用,才能轻松地学习和掌握Netty框架。同时,反应器模式也是BAT级别大公司必不可少的面试题。

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第5章并发基础中的Future异步回调模式

随着高并发系统越来越多,异步回调模式也越来越重要。在Netty源代码中,大量地使用了异步回调技术,所以,在开始介绍Netty之前,开辟整整一章,非常详细地、由浅入深地为大家介绍了异步回调模式。

本章首先为大家介绍了Java的join合并线程时“闷葫芦式”的异步阻塞,然后介绍了Java的FutureTask阻塞式的获取异步任务结果,最后介绍了Guava和Netty的异步回调方式。

Guava和Netty的异步回调是非阻塞的,而Java的join、FutureTask都是阻塞的。

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第6章Netty原理与基础

Netty的目标之一,是要使开发可以做到“快速和轻松”。除了做到“快速和轻松”的开发TCP/UDP等自定义协议的通信程序之外,Netty经过精心设计,还可以做到“快速和轻松”地开发应用层协议的程序,如FTP,SMTP,HTTP以及其他的传统应用层协议。

Netty的目标之二,是要做到高性能、高可扩展性。基于Java的NIO,Netty设计了一套优秀的Reactor反应器模式。后面会详细介绍Netty中反应器模式的实现。在基于Netty的反应器模式实现中的Channel(通道)、Handler(处理器)等基类,能快速扩展以覆盖不同协议、完成不同业务处理的大量应用类

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第7章Decoder与Encoder重要组件

在Netty中,解码器有ByteToMessageDecoder和MessageToMessageDecoder两大基类。如果要从ByteBuf到POJO解码,则可继承ByteToMessageDecoder基类;如果要从某一种POJO到另一种POJO解码,则可继承MessageToMessageDecoder基类。

Netty提供了不少开箱即用的Decoder解码器,能满足很多解码的场景需求,几个比较基础的解码器如下:

  • 固定长度数据包解码器——FixedLengthFrameDecoder。
  • 行分割数据包解码器——LineBasedFrameDecoder。
  • 自定义分隔符数据包解码器——DelimiterBasedFrameDecoder。
  • 自定义长度数据包解码器——LengthFieldBasedFrameDecoder。

在Netty中的编码器有MessageToByteEncoder和MessageToMessageEncoder两大重要的基类。如果要从POJO到ByteBuf编码,则可继承MessageToByteEncoder基类;如果要从某一种POJO到另一种POJO编码,则可继承MessageToMessageEncoder基类

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第8章JSON和ProtoBuf序列化

ESTful进行远程交互的应用开发中使用得非常多。一般来说,在实际开发中使用较多的JSON开发包是阿里的FastJson、谷歌的Gson。

Protobuf格式是非直观的二进制序列化方式,效率比较高,主要用于高性能的通信开发。

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第9章基于Netty的单体IM系统的开发实践

本章是Netty应用的综合实践篇:将综合使用前面学到的编码器、解码器、业务处理器等知识,完成一个聊天系统的设计和实现。

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第10章ZooKeeper分布式协调

在分布式系统中,ZooKeeper是一个重要的协调工具。本章介绍了分布式命名服务、分布式锁的原理以及基于ZooKeeper的参考实现。

本章的那些实战案例,建议大家自己去动手掌握,无论是开始应用实际、还是大公司的面试,都是非常有用的。

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第11章分布式缓存Redis

缓存是一个很简单的问题,为什么要用缓存?主要原因是数据库的查询比较耗时,而使用缓存能大大节省数据访问的时间。举个例子,假如表中有2千万个用户信息,在加载用户信息时,一次数据库查询大致的时间在数百毫秒级别。这仅仅是一次查询,如果是频繁多次的数据库查询,效率就会更低。

提升效率的通用做法是把数据加入缓存,每次加载数据之前,先去缓存中加载,如果为空,再去查询数据库并将数据加入缓存,这样可以大大提高数据访问的效率

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第12章亿级高并发IM架构的开发实践

本章介绍了支撑亿级流量的高并发IM架构以及高并发架构下的技术选型。然后,集中介绍了Netty集群所涉及的分布式IM的命名服务、Worker集群的负载均衡、即时通信消息的路由和转发、分布式的在线用户统计等技术实现。

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