资料来源:黑马netty
一、Nett介绍
1. 定义
2. 优势
二、入门案例
1. 服务端
2. 客户端
3. 运行流程
4. 组件解释
- channel 可以理解为数据的通道
- msg 理解为流动的数据,最开始输入是 ByteBuf,但经过 pipeline 中的各个 handler 加工,会变成其它类型对象,最后输出又变成 ByteBuf
- handler 可以理解为数据的处理工序
- 工序有多道,合在一起就是 pipeline(传递途径),pipeline 负责发布事件(读、读取完成…)传播给每个 handler, handler 对自己感兴趣的事件进行处理(重写了相应事件处理方法)
- pipeline 中有多个 handler,处理时会依次调用其中的 handler
- handler 分 Inbound 和 Outbound 两类
- Inbound 入站
- Outbound 出站
- eventLoop 可以理解为处理数据的工人
- eventLoop 可以管理多个 channel 的 io 操作,并且一旦 eventLoop 负责了某个 channel,就会将其与channel进行绑定,以后该 channel 中的 io 操作都由该 eventLoop 负责
- eventLoop 既可以执行 io 操作,也可以进行任务处理,每个 eventLoop 有自己的任务队列,队列里可以堆放多个 channel 的待处理任务,任务分为普通任务、定时任务
- eventLoop 按照 pipeline 顺序,依次按照 handler 的规划(代码)处理数据,可以为每个 handler 指定不同的 eventLoop
三、组件
1、EventLoop
事件循环对象 EventLoop
EventLoop 本质是一个单线程执行器(同时维护了一个 Selector),里面有 run 方法处理一个或多个 Channel 上源源不断的 io 事件
它的继承关系如下
-
继承自 j.u.c.ScheduledExecutorService 因此包含了线程池中所有的方法
-
继承自 netty 自己的 OrderedEventExecutor
- 提供了 boolean inEventLoop(Thread thread) 方法判断一个线程是否属于此 EventLoop
- 提供了 EventLoopGroup parent() 方法来看看自己属于哪个 EventLoopGroup
事件循环组 EventLoopGroup
EventLoopGroup 是一组 EventLoop,Channel 一般会调用 EventLoopGroup 的 register 方法来绑定其中一个 EventLoop,后续这个 Channel 上的 io 事件都由此 EventLoop 来处理(保证了 io 事件处理时的线程安全)
- 继承自 netty 自己的 EventExecutorGroup
- 实现了 Iterable 接口提供遍历 EventLoop 的能力
- 另有 next 方法获取集合中下一个 EventLoop
处理普通与定时任务
关闭 EventLoopGroup
优雅关闭 shutdownGracefully 方法。该方法会首先切换 EventLoopGroup 到关闭状态从而拒绝新的任务的加入,然后在任务队列的任务都处理完成后,停止线程的运行。从而确保整体应用是在正常有序的状态下退出的
处理IO任务
分工
增加自定义EventLoopGroup
当有的任务需要较长的时间处理时,可以使用非NioEventLoopGroup,避免同一个NioEventLoop中的其他Channel在较长的时间内都无法得到处理
2、Channel
-
Channel 的常用方法
-
close() 可以用来关闭Channel
-
closeFuture() 用来处理 Channel 的关闭
- sync 方法作用是同步等待 Channel 关闭
- 而 addListener 方法是异步等待 Channel 关闭
-
pipeline() 方法用于添加处理器
-
write() 方法将数据写入
- 因为缓冲机制,数据被写入到 Channel 中以后,不会立即被发送
- 只有当缓冲满了或者调用了flush()方法后,才会将数据通过 Channel 发送出去
-
writeAndFlush() 方法将数据写入并立即发送(刷出)
ChannelFuture
如果我们去掉channelFuture.sync()方法,会服务器无法收到hello world
这是因为建立连接(connect)的过程是异步非阻塞的,若不通过sync()方法阻塞主线程,等待连接真正建立,这时通过 channelFuture.channel() 拿到的 Channel 对象,并不是真正与服务器建立好连接的 Channel,也就没法将信息正确的传输给服务器端
所以需要通过channelFuture.sync()方法,阻塞主线程,同步处理结果,等待连接真正建立好以后,再去获得 Channel 传递数据。使用该方法,获取 Channel 和发送数据的线程都是主线程
下面还有一种方法,用于异步获取建立连接后的 Channel 和发送数据,使得执行这些操作的线程是 NIO 线程(去执行connect操作的线程)
处理关闭
关闭channel
3、Future和Promise
概念
netty 中的 Future 与 jdk 中的 Future 同名,但是是两个接口
netty 的 Future 继承自 jdk 的 Future,而 Promise 又对 netty Future 进行了扩展
- jdk Future 只能同步等待任务结束(或成功、或失败)才能得到结果
- netty Future 可以同步等待任务结束得到结果,也可以异步方式得到结果,但都是要等任务结束
- netty Promise 不仅有 netty Future 的功能,而且脱离了任务独立存在,只作为两个线程间传递结果的容器
| 功能/名称**** | jdk Future**** | netty Future**** | Promise**** | **** |
|---|---|---|---|---|
| cancel | 取消任务 | - | - | |
| isCanceled | 任务是否取消 | - | - | |
| isDone | 任务是否完成,不能区分成功失败 | - | - | |
| get | 获取任务结果,阻塞等待 | - | - | |
| getNow | - | 获取任务结果,非阻塞,还未产生结果时返回 null | - | |
| await | - | 等待任务结束,如果任务失败,不会抛异常,而是通过 isSuccess 判断 | - | |
| sync | - | 等待任务结束,如果任务失败,抛出异常 | - | |
| isSuccess | - | 判断任务是否成功 | - | |
| cause | - | 获取失败信息,非阻塞,如果没有失败,返回null | - | |
| addLinstener | - | 添加回调,异步接收结果 | - | |
| setSuccess | - | - | 设置成功结果 | |
| setFailure | - | - | 设置失败结果 |
4、Handler和Pipeline
5、ByteBuf
创建
直接内存与堆内存
池化与非池化
组成
写入
扩容
读取
释放
切片
优势
- 池化思想 - 可以重用池中 ByteBuf 实例,更节约内存,减少内存溢出的可能
- 读写指针分离,不需要像 ByteBuffer 一样切换读写模式
- 可以自动扩容
- 支持链式调用,使用更流畅
- 很多地方体现零拷贝,例如
- slice、duplicate、CompositeByteBuf