資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：一旦某個(gè)事件觸發(fā)，相應(yīng)的則會(huì)被調(diào)用，并進(jìn)行處理。事實(shí)上，內(nèi)部的連接處理協(xié)議編解碼超時(shí)等機(jī)制，都是通過(guò)完成的。開(kāi)啟源碼之門理解了的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，我們現(xiàn)在可以來(lái)研究的各個(gè)模塊了。
Netty是什么
大概用Netty的，無(wú)論新手還是老手，都知道它是一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)通訊框架”。所謂框架，基本上都是一個(gè)作用：基于底層API，提供更便捷的編程模型。那么"通訊框架"到底做了什么事情呢？回答這個(gè)問(wèn)題并不太容易，我們不妨反過(guò)來(lái)看看，不使用netty，直接基于NIO編寫網(wǎng)絡(luò)程序，你需要做什么(以Server端TCP連接為例，這里我們使用Reactor模型)：
監(jiān)聽(tīng)端口，建立Socket連接
建立線程，處理內(nèi)容
讀取Socket內(nèi)容，并對(duì)協(xié)議進(jìn)行解析
進(jìn)行邏輯處理
回寫響應(yīng)內(nèi)容
如果是多次交互的應(yīng)用(SMTP、FTP)，則需要保持連接多進(jìn)行幾次交互
關(guān)閉連接
建立線程是一個(gè)比較耗時(shí)的操作，同時(shí)維護(hù)線程本身也有一些開(kāi)銷，所以我們會(huì)需要多線程機(jī)制，幸好JDK已經(jīng)有很方便的多線程框架了，這里我們不需要花很多心思。
此外，因?yàn)門CP連接的特性，我們還要使用連接池來(lái)進(jìn)行管理：
建立TCP連接是比較耗時(shí)的操作，對(duì)于頻繁的通訊，保持連接效果更好
對(duì)于并發(fā)請(qǐng)求，可能需要建立多個(gè)連接
維護(hù)多個(gè)連接后，每次通訊，需要選擇某一可用連接
連接超時(shí)和關(guān)閉機(jī)制
想想就覺(jué)得很復(fù)雜了！實(shí)際上，基于NIO直接實(shí)現(xiàn)這部分東西，即使是老手也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，而使用Netty之后，你只需要關(guān)注邏輯處理部分就可以了。
體驗(yàn)Netty
這里我們引用Netty的example包里的一個(gè)例子，一個(gè)簡(jiǎn)單的EchoServer，它接受客戶端輸入，并將輸入原樣返回。其主要代碼如下：
public void run() {
// Configure the server.
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(
new NioServerSocketChannelFactory(
Executors.newCachedThreadPool(),
Executors.newCachedThreadPool()));
// Set up the pipeline factory.
bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
return Channels.pipeline(new EchoServerHandler());
}
});
// Bind and start to accept incoming connections.
bootstrap.bind(new InetSocketAddress(port));
}
這里 EchoServerHandler 是其業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)者，大致代碼如下：
public class EchoServerHandler extends SimpleChannelUpstreamHandler {
@Override
public void messageReceived(
ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) {
// Send back the received message to the remote peer.
e.getChannel().write(e.getMessage());
}
}
還是挺簡(jiǎn)單的，不是嗎？
Netty背后的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制
完成了以上一段代碼，我們算是與Netty進(jìn)行了第一次親密接觸。如果想深入學(xué)習(xí)呢？
閱讀源碼是了解一個(gè)開(kāi)源工具非常好的手段，但是Java世界的框架大多追求大而全，功能完備，如果逐個(gè)閱讀，難免迷失方向，Netty也并不例外。相反，抓住幾個(gè)重點(diǎn)對(duì)象，理解其領(lǐng)域概念及設(shè)計(jì)思想，從而理清其脈絡(luò)，相當(dāng)于打通了任督二脈，以后的閱讀就不再困難了。
理解Netty的關(guān)鍵點(diǎn)在哪呢？我覺(jué)得，除了NIO的相關(guān)知識(shí)，另一個(gè)就是事件驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想。什么叫事件驅(qū)動(dòng)？我們回頭看看 EchoServerHandler 的代碼，其中的參數(shù)： public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) ，MessageEvent就是一個(gè)事件。這個(gè)事件攜帶了一些信息，例如這里 e.getMessage() 就是消息的內(nèi)容，而 EchoServerHandler 則描述了處理這種事件的方式。一旦某個(gè)事件觸發(fā)，相應(yīng)的Handler則會(huì)被調(diào)用，并進(jìn)行處理。這種事件機(jī)制在UI編程里廣泛應(yīng)用，而Netty則將其應(yīng)用到了網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域。
在Netty里，所有事件都來(lái)自 ChannelEvent 接口，這些事件涵蓋監(jiān)聽(tīng)端口、建立連接、讀寫數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)通訊的各個(gè)階段。而事件的處理者就是 ChannelHandler ，這樣，不但是業(yè)務(wù)邏輯，連網(wǎng)絡(luò)通訊流程中底層的處理，都可以通過(guò)實(shí)現(xiàn) ChannelHandler 來(lái)完成了。事實(shí)上，Netty內(nèi)部的連接處理、協(xié)議編解碼、超時(shí)等機(jī)制，都是通過(guò)handler完成的。當(dāng)博主弄明白其中的奧妙時(shí)，不得不佩服這種設(shè)計(jì)！
下圖描述了Netty進(jìn)行事件處理的流程。 Channel 是連接的通道，是ChannelEvent的產(chǎn)生者，而 ChannelPipeline 可以理解為ChannelHandler的集合。
開(kāi)啟Netty源碼之門
理解了Netty的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，我們現(xiàn)在可以來(lái)研究Netty的各個(gè)模塊了。Netty的包結(jié)構(gòu)如下：
org └── jboss └── netty ├── bootstrap 配置并啟動(dòng)服務(wù)的類 ├── buffer 緩沖相關(guān)類，對(duì)NIO Buffer做了一些封裝 ├── channel 核心部分，處理連接 ├── container 連接其他容器的代碼 ├── example 使用示例 ├── handler 基于handler的擴(kuò)展部分，實(shí)現(xiàn)協(xié)議編解碼等附加功能 ├── logging 日志 └── util 工具類
在這里面， channel 和 handler 兩部分比較復(fù)雜。我們不妨與Netty官方的結(jié)構(gòu)圖對(duì)照一下，來(lái)了解其功能。
具體的解釋可以看這里： http://netty.io/3.7/guide/#ar... 。圖中可以看到，除了之前說(shuō)到的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制之外，Netty的核心功能還包括兩部分：
Zero-Copy-Capable Rich Byte Buffer
零拷貝的Buffer。為什么叫零拷貝？因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸時(shí)，最終處理的數(shù)據(jù)會(huì)需要對(duì)單個(gè)傳輸層的報(bào)文，進(jìn)行組合或者拆分。NIO原生的ByteBuffer無(wú)法做到這件事，而Netty通過(guò)提供Composite(組合)和Slice(切分)兩種Buffer來(lái)實(shí)現(xiàn)零拷貝。這部分代碼在 org.jboss.netty.buffer 包中。
這里需要額外注意，不要和操作系統(tǒng)級(jí)別的Zero-Copy混淆了, 操作系統(tǒng)中的零拷貝主要是用戶空間和內(nèi)核空間之間的數(shù)據(jù)拷貝, NIO中通過(guò)DirectBuffer做了實(shí)現(xiàn).
Universal Communication API
統(tǒng)一的通訊API。這個(gè)是針對(duì)Java的Old I/O和New I/O，使用了不同的API而言。Netty則提供了統(tǒng)一的API( org.jboss.netty.channel.Channel )來(lái)封裝這兩種I/O模型。這部分代碼在 org.jboss.netty.channel 包中。
此外，Protocol Support功能通過(guò)handler機(jī)制實(shí)現(xiàn)。
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摘要：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把注冊(cè)的動(dòng)作異步化，當(dāng)異步執(zhí)行結(jié)束后會(huì)把執(zhí)行結(jié)果回填到中抽象類一般就是公共邏輯的處理，而這里的處理主要就是針對(duì)一些參數(shù)的判斷，判斷完了之后再調(diào)用方法。 閱讀這篇文章之前，建議先閱讀和這篇文章關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。 1. 詳細(xì)剖析分布式微服務(wù)架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)通信的底層實(shí)現(xiàn)原理（圖解） 2. (年薪60W的技巧)工作了5年，你真的理解Netty以及為什么要用嗎？（深度干貨）...
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