Java Netty 学习笔记（一）初识Netty

妖狐艹你老母 2022-06-15 01:44 287阅读 0赞

记得前段时间面试，有些主攻java的公司总会问“你对网络编程比较熟，那java的AIO BIO NIO”知道么，答曰，确实对java不熟。在陈硕muduo中多次提到与netty都是用的`one loop per thread`，于是找了一个做Java后台的大佬借了一本Netty权威指南，开始学习。

代码：[https://github.com/NearXdu/NettyLearn][https_github.com_NearXdu_NettyLearn]

## 1. BIO ##

B阻塞，传统的同步阻塞式IO，在UNP中，这种IO是　`one connection per thread/process`，在Java中似乎Listen Fd 和　Accept Fd 分别有各自的封装`ServerSocket`和`Socket`．编程框架也是比较简单的：

server = new ServerSocket(port);
    while (true){
        socket = server.accept();
        new Thread(new ServerHandler(socket)).start();
    }
    //
    ServerHandler implements Runnable {
        private Socket socket;
        public void run(){
            //...
        }
    }

主线程在loop中阻塞在`accept`调用，当新连接的到来的时候，将connfd扔进handle线程中，主线程继续等待连接．

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## 2.伪异步 ##

不用每次的创建线程，因为这样开销很大，用任务队列+线程池的方式，实现伪异步。  
具体：  
将Socket封装成一个Task，该Task实现Runnable接口，投递到任务队列中，后端的线程池进行处理。线程池中的线程有限，当任务数比较多时，将阻塞在任务队列里面（blocking queue），同样当任务队列为空时，线程池的线程也将挂起。这些java都封装好了，用起来还是很方便的：

executor = new ThreadPoolExecutor(Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
    maxPoolSize,//线程池大小
    120L,
    TimeUnit.SECONDS,//最大空闲实现
    new ArrayBlockingQueue<java.lang.Runnable>(queueSize));//blocking Queue Size
    
    while(true)
    {
        socket=server.accept();
        executor.execute(new task(socket));
    }

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## 3.NIO编程 ##

也就是Reactor，在netty中，有几个重要的组件：`Buffer`读写缓冲，`Channel`对描述符的封装，`Selector`多路复用选择器。  
使用NIO编程的步骤如下：

//监听套接字
    ServerSocketChannel acceptorSvr=ServerSocketChannel.open();
    bind;
    acceptorSvr.configureBlocking(false);
    //创建selecto并启动线程
    Selector selector = Selector.open();
    new Thread(new ReactorTask()).start();
    //将监听套接字注册到selector上
    SelectionKey key=acceptorSvr.register(selector,OP_ACCEPT,ioHandler);
    //在Reactor线程中轮询
    int num=selector.select();
    Set selectedKey=selector.selectedKeys();
    Iterator it = selectdKey.iterator();
    while(it.hasNext()){
        SelectionKey key = (SelectionKey)it.next();
        //...
    }
    //accept新连接
    SocketChannel channel= svrChannel.accept();
    //为已连接套接字注册ＩＯ事件
    SelectionKey key=socketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_READ,ioHandler)

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## 4.AIO ##

异步编程，有点类似boost.asio，每次需要注册完成回调，并在完成回调中调用异步操作来驱动，最终形  
成一个循环。需要程序员实现一个CompletionHandler接口，相比同步Selector，AIO是真正的异步调用  
例如

public class AcceptCompletionHandler implements
            CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, AsyncTimeServerHandler> {
        
        @Override
        public void completed(AsynchronousSocketChannel asynchronousSocketChannel, AsyncTimeServerHandler asyncTimeServerHandler) {
            asyncTimeServerHandler.asynchronousServerSocketChannel.accept();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            asynchronousSocketChannel.read(buffer,buffer,new ReadCompletionHandler(asynchronousSocketChannel));
    
        }
    
        @Override
        public void failed(Throwable throwable, AsyncTimeServerHandler asyncTimeServerHandler) {
            throwable.printStackTrace();
            asyncTimeServerHandler.latch.countDown();
        }
    }

[https_github.com_NearXdu_NettyLearn]: https://github.com/NearXdu/NettyLearn