為什么選擇Netty作為基礎通信框架

一、什么是Netty

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Netty是一個高性能 事件驅動、異步非堵塞的IO(NIO)Java開源框架，Jboss提供，用于建立TCP等底層的連接，基于Netty可以建立高性能的Http服務器，快速開發高性能、高可靠性的網絡服務器和客戶端程序。支持HTTP、 WebSocket 、Protobuf、 Binary TCP |和UDP，Netty已經被很多高性能項目作為其Socket底層基礎，如HornetQ Infinispan Vert.x Play Framework Finangle和 Cassandra。其競爭對手是：Apache MINA和 Grizzly。

也就是說，Netty 是一個基于NIO的客戶，服務器端編程框架，使用Netty 可以確保你快速和簡單的開發出一個網絡應用，例如實現了某種協議的客戶，服務端應用。Netty相當簡化和流線化了網絡應用的編程開發過程，例如，TCP和UDP的socket服務開發。

“快速”和“簡單”并不意味著會讓你的最終應用產生維護性或性能上的問題。Netty 是一個吸收了多種協議的實現經驗，這些協議包括FTP,SMTP,HTTP，各種二進制，文本協議，并經過相當精心設計的項目，最終，Netty 成功的找到了一種方式，在保證易于開發的同時還保證了其應用的性能，穩定性和伸縮性。

二、不選擇Java原生NIO編程的原因

首先開發出高質量的NIO程序并不是一件簡單的事情，除去NIO固有的復雜性和BUG不談，作為一個NIO服務端，還需要能夠處理網絡的閃斷、客戶端的重復接入、客戶端的安全認證、消息的編解碼、半包讀寫等情況，如果你沒有足夠的NIO編程經驗積累，一個NIO框架的穩定往往需要半年甚至更長的時間。更為糟糕的是，一旦在生產環境中發生問題，往往會導致跨節點的服務調用中斷，嚴重的可能會導致整個集群環境都不可用，需要重啟服務器，這種非正常停機會帶來巨大的損失。

從可維護性角度看，由于NIO采用了異步非阻塞編程模型，而且是一個I/O線程處理多條鏈路，它的調試和跟蹤非常麻煩，特別是生產環境中的問題，我們無法進行有效的調試和跟蹤，往往只能靠一些日志來輔助分析，定位難度很大。

現在我們總結一下為什么不建議開發者直接使用JDK的NIO類庫進行開發，具體原因如下。

1）跨平臺與兼容性：NIO算是底層的APIs需依賴系統的IO APIs。但Java NIO發現在不同系統平臺會出現問題。大量測試也耗不少時間；NIO2只支持JDK1.7+，而且沒提供DatagramSocket，故NIO2不支持UDP協議。而Netty提供統一接口，同一語句無論在JDK6.X 還是JDK7.X 都可運行，無需關心底層架構功能！

2）JAVA NIO的ByteBuffer構造函數私有，無法擴展。Netty提供了自己的ByteBuffer實現，通過簡單APIs對其進行構造、使用和操作，一此解決NIO的一些限制。

3）NIO對緩沖區的聚合與分散操作可能會導致內存泄漏。直到JDK1.7才解決此問題。

4）NIO的類庫和API繁雜，使用麻煩，你需要熟練掌握Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer等。

5）使用JAVA NIO需要具備其他的額外技能做鋪墊，例如熟悉Java多線程編程。這是因為NIO編程涉及到Reactor模式，你必須對多線程和網路編程非常熟悉，才能編寫出高質量的NIO程序。

6）可靠性能力補齊，工作量和難度都非常大。例如客戶端面臨斷連重連、網絡閃斷、半包讀寫、失敗緩存、網絡擁塞和異常碼流的處理等問題。

7）JDK NIO的BUG，例如臭名昭著的epoll bug，它會導致Selector空輪詢，最終導致CPU 100%。官方聲稱在JDK 1.6版本的update18修復了該問題，但是直到JDK 1.7版本該問題仍舊存在，只不過該BUG發生概率降低了一些而已，它并沒有得到根本性解決。該BUG以及與該BUG相關的問題單可以參見以下鏈接內容。

異常堆棧如下。

java.lang.Thread.State: RUNNABLE

at sun.nio.ch.EPollArrayWrapper.epollWait(Native Method)

at sun.nio.ch.EPollArrayWrapper.poll(EPollArrayWrapper.java:210)

at sun.nio.ch.EPollSelectorImpl.doSelect(EPollSelectorImpl.java:65)

at sun.nio.ch.SelectorImpl.lockAndDoSelect(SelectorImpl.java:69)

- locked 0x0000000750928190 (a sun.nio.ch.Util$2)

- locked 0x00000007509281a8 (a java.util.Collections$ UnmodifiableSet)

- locked 0x0000000750946098 (a sun.nio.ch.EPollSelectorImpl)

at sun.nio.ch.SelectorImpl.select(SelectorImpl.java:80)

at net.spy.memcached.MemcachedConnection.handleIO(Memcached Connection.java:217)

at net.spy.memcached.MemcachedConnection.run(MemcachedConnection. java:836)

由于上述原因，在大多數場景下，不建議大家直接使用JDK的NIO類庫，除非你精通NIO編程或者有特殊的需求。在絕大多數的業務場景中，我們可以使用NIO框架Netty來進行NIO編程，它既可以作為客戶端也可以作為服務端，同時支持UDP和異步文件傳輸，功能非常強大。

Netty日志怎么用

Executor workerExecutor = Executors.newCachedThreadPool();

Executor bossExecutor = Executors.newCachedThreadPool();

ServerBootstrap server = new ServerBootstrap(new NioServerSocketChannelFactory(bossExecutor, workerExecutor));

server.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {

@Override

public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {

ChannelPipeline p = Channels.pipeline();

p.addLast("logging", new LoggingHandler(InternalLogLevel.INFO));

p.addLast("decoder", new Decoder());

p.addLast("handler", new Netty3Handler());

return p;

}

});

server.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9999));

Netty實戰6——Netty業務處理線程池的選擇

根據我們前面分析的,接收到消息后,為了避免在I/O線程里執行耗時的操作,一般都會使用線程池來執行業務處理邏輯.

那是使用Netty提供給我們的方法,傳入一個線程池還是使用我們自己定義的線程池好呢?

先來看Netty給我們提供的

即我們添加handler的時候可以傳入一個線程池進去

DefaultEventExecutorGroup

它與NioEventLoop之間的區別又是什么?

其次

也就是說使用netty提供默認的,是綁定的.如下圖

如果采用自定義線程池時,優化方向就是鎖消除.

可以使用Disruptor或者使用ChannelId與業務線程池中的某個業務進行綁定

鏈接：

c++ 請求netty服務

用while語句求 。

用傳統流程圖和N-S結構流程圖表示算法，見圖：

main()

{

int i,sum=0;

i=1;

while(i=100)

{

sum=sum+i;

i++;

}

printf("%d\n",sum);

}

netty之NioEventLoop事件循環處理

NioEventLoop的事件循環處理，就是在一個死循環中處理IO事件和隊列里的任務，并且可以根據策略來平衡這兩者之間的執行比例。

首先，先來看下selectStrategy，netty中只有一個默認實現

這個策略，若是當前有任務，那么返回selectNow()方法的返回值，若是沒有任務，則返回SelectStrategy.SELECT（-1）。

因此接下來的swtich語句塊中只會有一種情況，就是值為-1時，表示沒有任務。但是并不是就進入無限的阻塞狀態select()方法中，還會判斷隊列是否有定時任務要執行，若有，則計算到下一次定時任務的時間間隔，并傳給select()方法中，表示超時時間，這個是為了防止一直在select等待，而沒有及時的執行定時任務。

這個超時時間還會設置到原子變量nextWakeupNanos中，這樣應用程序就可以通過nextWakeupNanos獲取到下一次線程喚醒的時間。當線程喚醒后，程序finally會執行nextWakeupNanos.lazySet(AWAKE)，表示線程目前是喚醒狀態。這個變量的主要作用是當線程阻塞在select方法時，而此時又有任務提交給這個NioEventLoop執行時

喚醒selector時，會先判斷inEventLoop，因為若是inEventLoop，就是目前的任務正在被NioEventLoop的線程執行，并沒有阻塞在selector的select方法，還有會對nextWakeupNanos的值設置為AWAKE喚醒狀態，若該變量值之前就是喚醒的，那么也不會喚醒selector。

現在，把流程又回到剛剛的事件循環run方法中，當select方法返回后，要執行selectKeys和任務時，會先判斷ioRatio這個參數，這個表示的是在當前循環中處理IO事件的時間與任務的比例

在每次的循環最后，會判斷NioEventLoop是否shutdown了，若關閉了，則將Selector上的key都cancel，并關閉channel。

讓Netty Linux 突破100萬的連接量

鏈接：

實現單機的百萬連接，瓶頸有以下幾點：

1、如何模擬百萬連接

2、突破局部文件句柄的限制

3、突破全局文件句柄的限制

在linux系統里面，單個進程打開的句柄數是非常有限的，一條TCP連接就對應一個文件句柄，而對于我們應用程序來說，一個服務端默認建立的連接數是有限制的。

下面通過優化要突破這個連接數。

優化

1、局部文件句柄限制

一個jvm進程最大能夠打開的文件數.png

修改65535的這個限制

vi /etc/security/limits.conf

在文件末尾添加兩行

*hard nofile 1000000

soft nofile? 1000000

soft和hard為兩種限制方式，其中soft表示警告的限制，hard表示真正限制，nofile表示打開的最大文件數。整體表示任何用戶一個進程能夠打開1000000個文件。注意語句簽名有

號 表示任何用戶

shutdown -r now? 重啟linux

再次查看

已經修改生效了。

測試

最大連接數10萬多.png

2、突破全局文件句柄的限制

cat /proc/sys/fs/file-max

file-max 表示在linux 中最終所有x線程能夠打開的最大文件數

修改這個最大值：

sudo vi? /etc/sysctl.conf

在文件的末尾添加 fs.file-max=1000000

然后讓文件生效 sudo sysctl -p

這個時候再查看一下全局最大文件句柄的數已經變成1000000了

測試

最大連接數36萬多.png

注： 測試的服務器型號

cpu 相關配置

網頁題目：vb.nettyp語句,vbnet property
文章網址：http://vcdvsql.cn/article16/hedpdg.html

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