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本篇先介紹下前兩節(jié),下一篇介紹后兩節(jié)。
本篇最后會說明下福利的抽取規(guī)則,大家積極參與 >_<
Netty是一個NIO框架,它將IO通道的建立、可讀、可寫等狀態(tài)變化,抽象成事件,以責任鏈的方式進行傳遞,可以在處理鏈上插入自定義的Handler,對感興趣的事件進行監(jiān)聽和處理。
所以,先介紹下事件監(jiān)聽、責任鏈模型、socket接口和IO模型、線程模型等基本概念,對后面理解Netty的事件監(jiān)聽和處理有很大幫助。
JDK監(jiān)聽器模式主要包含以下元素:
模式很簡單,用戶可以自定義事件源,保存觸發(fā)對象的相關數(shù)據(jù),事件被觸發(fā)后,傳遞給注冊事件的處理者。事件監(jiān)聽接口是為了統(tǒng)一處理者方法。
舉個比較好理解的按鈕單擊事件,其中ActionListener是事件監(jiān)聽器,ActionEvent是事件對象,包含了事件源:
實現(xiàn)一套事件監(jiān)聽的具體過程:
主要是說事件處理者的組織方式,通過責任鏈模式,可以在任何處理節(jié)點,添加自定義處理器,很方便。
關于責任鏈概念,這里再簡單說下:使多個對象都有機會處理請求,從而避免請求的發(fā)送者和接受者之間的耦合關系,將這個對象連成一條鏈,并沿著這條鏈傳遞該請求,直到有一個對象處理他為止。
一般說NIO,主要是針對網(wǎng)絡IO,從網(wǎng)卡中讀取數(shù)據(jù),向網(wǎng)卡中寫入數(shù)據(jù),這就是監(jiān)聽器模式的數(shù)據(jù)源。
網(wǎng)絡編程主要通過操作系統(tǒng)提供的socket接口進行,通過了解socket接口可以總結出有哪些事件。
socket是用戶進程和內核網(wǎng)絡協(xié)議之間的統(tǒng)一接口。
socket也是一種特殊的文件,網(wǎng)絡通信可以看作是對文件的讀取,使得對網(wǎng)絡的控制和對文件的控制一樣方便。
NIO是指非阻塞IO,我們一般說的IO都是阻塞IO,想全面了解這些概念,又會說的很多,這里就簡單概括下。
一個進程所占的內存包括用戶態(tài)和內核態(tài),為了安全,用戶代碼是不能直接操作內核態(tài)內存的,通過系統(tǒng)調用進行交互,比如讀取網(wǎng)絡數(shù)據(jù),交互過程如下:
用戶線程發(fā)起read請求后,需要等待數(shù)據(jù)到達才能返回,在這期間,用戶線程不能做任何事情,如果是網(wǎng)絡編程,可能有很多Socket對象進行監(jiān)聽,會創(chuàng)建大量線程被阻塞,造成資源浪費,性能下降。
針對這種情況,出現(xiàn)了IO模型的概念,有幾種方式:
具體介紹,網(wǎng)上有很多資料,就不詳細說了,這里只提下IO多路復用,說說我的理解,我們項目中就是使用這種方式。
所謂多路復用,主要是操作系統(tǒng)提供給我們這種開發(fā)模式:可以把感興趣的IO事件(建立、可讀、可寫等)提前注冊,而且多個socket對象可以注冊到一個selector選擇器上,這樣就可以多個socket對象使用一個用戶線程進行監(jiān)聽,當事件發(fā)生時,會查找對應的socket進行讀、寫等操作。
之前做過NIO開發(fā)的朋友,可以看下面的示例回顧下整個過程:
上面說了我對多路復用的理解,提到了一個線程監(jiān)聽多個socket,但如果socket很多,一個線程是處理不過來的。另外,事件的接收和判斷 與 數(shù)據(jù)的讀取、處理、寫入,可以在不同線程進行。
這就引出了線程模型的概念,比如Reactor和Proactor模型,具體細節(jié)就不介紹了,網(wǎng)上有很多資料,最終目的都是為了提高IO事件處理的性能。
這部分主要是了解下Netty,對其實現(xiàn)原理先不做深究。
Netty 是一個異步的事件驅動的網(wǎng)絡應用程序框架,支持快速地開發(fā)可維護的高性能的面向協(xié)議的服務器和客戶端;
它駕馭了 Java 高級 API 的能力,并將其隱藏在一個易于使用的 API 之后;
廣義的零拷貝是指計算機操作的過程中,CPU不需要為數(shù)據(jù)在內存之間的拷貝消耗資源。Linux中的sendfile()以及 Java NIO 中的FileChannel.transferTo()方法都實現(xiàn)了零拷貝的功能,而在 Netty 中也通過在FileRegion中包裝了 NIO 的FileChannel.transferTo()方法實現(xiàn)了零拷貝。
Netty中所指零拷貝,完全在用戶態(tài),更偏向于優(yōu)化數(shù)據(jù)操作。Netty允許我們將多段數(shù)據(jù)合并為一整段虛擬數(shù)據(jù)供用戶使用,而不需要對數(shù)據(jù)進行拷貝操作。
傳統(tǒng)的JAVA IO API 在應對不同的傳輸協(xié)議時,需要使用不同的類型和方法,例如:java.net.Socket和java.net.DatagramSocket,它們并不具有相同的超類型;Java新的IO API與原有的阻塞式IO API也不兼容;
Netty提供了統(tǒng)一的API編程接口,抽象了所有點對點通信操作,僅調整幾行代碼,便可切換不同的傳輸實現(xiàn):
也就是要說的事件監(jiān)聽和處理,提供了很好的方式去處理各種事件。
大致處理過程如上圖,具體將在下一篇介紹。
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