Netty——经典面试题

我会带着你远行 2021-09-01 06:03 511阅读 0赞

#### TCP和UDP的根本区别 ####

*  TCP面向连接，如打电话要先拨号建立连接；UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接
 *  TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
 *  TCP通过校验和、重传控制、序号标识、滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制
 *  UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信
 *  每一条TCP连接只能是点到点的；UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
 *  TCP对系统资源要求较多；UDP对系统资源要求较少

#### TCP如何保证可靠传输 ####

TCP对发送的每一个包都进行编号，接收方对数据包进行排序，把有序数据传给应用层：

*  校验和：TCP将保持它首部和数据的校验和。这是一个端到端的校验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的校验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。

TCP的接收端会丢弃重复的数据：

*  流量控制：TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据，能提示发送方降低发送的速率，防止包丢失。TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。（TCP利用滑动窗口实现流量控制。）
 *  拥塞控制：当网络拥塞时，减少数据的发送
 *  停止等待协议：也是为了实现可靠传输，它的基本原理就是没发完一个分组就停止发送，等待对方确认。收到确认后再发下一个分组。
 *  超时重传：当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。

#### Netty能解决什么问题 ####

Netty是一款基于NIO开发的网络通信框架，相比于BIO，它的并发性能得到了很大提高。难能可贵的是，在保证快速和易用性的同时，并没有丧失可维护性和性能等优秀。

#### 选用Netty作为通信组件框架的举例 ####

典型应用：阿里分布式服务框架Dubbo，默认使用Netty作为基础通信组件；还有RocketMQ，也是使用Netty作为通信的基础。

#### Netty有哪些主要组件，它们之间有什么关联 ####

*  Channel：作为Netty中进行网络操作的抽象类，包括基本的I/O操作，如bind()、connect()、read()、write()等。
 *  EventLoop：主要是配置Channel处理I/O操作，用来处理连接的声明周期中所发生的事情。
 *  ChannelFuture：Netty框架中所有的I/O操作都是异步的，因此需要ChannelFuture的addListenner()注册一个ChannelFutureListener监听事件，当操作执行成功或者失败时，监听机会自动触发返回结果。
 *  ChannelHandler：充当所有处理入栈和出栈数据的逻辑容器。ChannelHandler主要用来处理各种事件，这里的事件很广泛，比如连接、数据接收、异常、数据转换等。
 *  ChannelPipeline：为ChannelHandler链提供了容器，当Channel创建时，就会被自动分配到它专属的ChannelPipeline，这个关联是永久的。

#### 相较同类框架，Netty有哪些优势 ####

*  使用简单：封装了NIO的很多细节，使用更简单
 *  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的扩展
 *  性能高：通过与其他业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优
 *  稳定：Netty修复了已经发现的所有NIO的Bug，让开发者可以专注于业务本身
 *  社区活跃：Netty是活跃的开源项目，版本迭代周期短，Bug修复速度快

#### Netty的高性能体现在哪些方面 ####

*  I/O线程模型：同步非阻塞，用最少的资源做更多的事
 *  内存零拷贝：尽量减少不必要的内存拷贝，实现更高效率的传输
 *  内存池设计：申请的内存可以重用，主要指直接内存。内部实现用一颗二叉查找树管理内存分批情况
 *  串行化处理读写：避免使用锁带来的性能开销
 *  高性能序列化协议：支持Protobuf高性能序列化协议

#### 默认情况下Netty起多少线程，何时启动 ####

Netty线程数默认是CPU核数的两倍，Bind完之后启动。

#### Netty有几种发送消息的方式 ####

*  直接写入Channel，消息从ChannelPipeline中尾部开始传播
 *  写入与ChannelHandler绑定的ChannelHandlerContext，消息从ChannelPipeline的下一个ChannelHandler中传播

#### Netty支持哪些心跳类型设置 ####

*  readerIdleTime：为读超时时间（即测试端一定时间内未接收到被测试端消息）
 *  writerIdleTime：为写超时时间（即测试端一定时间内向被测试端发送消息）
 *  allIdleTime：所有类型的超时时间

#### Netty和Tomcat的区别 ####

*  作用不同：Tomcat是Servlet容器，可以视为Web服务器，而Netty是异步事件驱动的网络应用程序框架和工具，用于简化网络编程，例如TCP和UDP套接字服务器
 *  协议不同：Tomcat是基于HTTP的Web服务器，而Netty能通过编程自定义各种协议，因为Netty本身自己能编码/解码字节流，所以Netty可以实现HTTP服务器、FTP服务器、UDP服务器、RPC服务器、WebSocket服务器、Redis的Proxy服务器、MySQL的Proxy服务器等

#### 在实际应用中，如何确定要使用哪些编解码器 ####

通过查看Netty的API，不难发现Netty自带的编解码器可以解决99%的业务需求，只有1%的需求需要自己编解码。