netty(四)

简介: netty(四)

一、简介:讲解java的IO演进历史

1、jdk1.4之前的时候,选用的是同步阻塞模型-BIO,没有什么异步IO,非阻塞的IO

比如:在以前开发腾讯qq的时候,那么高的并发量在0几年的时候,如果用java开发的话,不可能做到那么高的高并发的,所以就采用了c和c++开发。用c和c++可以直接操作系统提供的异步IO或者AIO。所以这就是一个很大的区别。

2、在jdk1.4版出来以后用NIO,支持了非阻塞的IO了。所以现在的阿里系都用了NIO开发。包括很多的产品,都用java开发了。

3、在jdk1.7的时候,升级了NIO2.0,提供了AIO的功能,支持了文件和网络套接字的异步IO。

很多的都是基于这个版本升级的。

二、简介讲解下reactor模式和Netty线程模型

设计模式-Reactor模式(反应器设计模式),是一种基于事件驱动的设计模式,在事件驱动的应用中,将一个或多个客户的服务请求分离(demultiplex)和调度(dispatch)给应用程序(比如一个  tcp连接进来,我这里做一个和业务进行分离,分发给后面的程序进行去处理)。在事件驱动的应用中,同步地,有序地处理同时接收多个服务请求,一般出现在高并发系统中,比如netty,redis,nginx等。

事件驱动:就是给一个事件,触发事件就发生一个信号,可以做对应的事情。

比如按钮点击,触发关闭按钮的时候,它就会触发一个关闭的事件,别人监听这个事件的时候就可以做出动作。

优点:

1)响应快,不会因为单个同步而阻塞,虽热Reactor本身依然是同步的;因为是基于事件驱动的,监听的模式。

2)编程相对简单,最大程度的避免复杂的多线程及同步问题,并且避免了多线程/进程的切换开销。

3)可扩展性,可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源

缺点:

1)相比传统的简单模型(一个连接请求,一个线程处理),Reactor增加了一定的复杂性,因而有一定的门槛,并且不易于调试。

2)Reactor模式需要系统底层的支持,比如java中 的Selector支持,操作系统的select系统调用支持。在jdk1.4之前是没有nio的,是不支持的。

通俗理解:KTV例子:前台接待,服务人员带领去开机器,通过这个例子理解netty中的线程模型。

Reactor模式是基于事件驱动,适合处理海量的I/O事件,属于同步非阻塞IO(NIO)


Reactor单线程模型(比较少用)

1):作为NIO服务端,接收客户端的TCP连接;作为NIO客户端,向服务按发起TCP连接

2):服务端读请求数据并响应;客户端写请求并读取响应

使用场景:

对应小业务则合适,编码简单,对于高负载,大并发的应用场景不合适,一个NIO线程处理太多请求。则负载过高,并且可能响应变慢,导致大量请求超时,而且万一线程挂了,则不可用了。

Reactor多线程模式

1):一个Acceptor线程,一组NIO线程,一般是使用自带的线程池,包含一个任务队列和多个可用的线程。比如jdk中的ExectorService。

使用场景:可满足大多数场景,但是当Acceptor需要做负责操作的时候,比如认证等耗时操作,再高并发情况下则也会有性能问题。

Reactor主从线程模型

1)Acceptor不在是一个线程,而是一组NIO线程;IO线程 也是一组NIO线程,这样就是两个线程池去处理接入连接和处理IO,可以解决阻塞和耗时的问题。

使用场景:

满足目前大部分场景,也是Netty推荐使用的线程模型

如果还耗时的话,在fork出来一个子线程

BossGroup:线程组里的线程用来监听

WorkGroup:业务线程去处理。

三、为什么Netty使用NIO而不是AIO,是同步非阻塞还是异步非阻塞

答案:

在Linux系统上,AIO底层实现仍用EPOLL,与NIO相同,因此在性能上没有明显的优势

Netty整体架构是reactor模型,采用epoll机制,所以往深的说,还是IO多路复用模式,所以也可以说netty是同步非阻塞模型(看的层次不一样)

很多人说这是netty是基于Java NIO类库实现的异步通信框架

特点:异步非阻塞,基于事件驱动 ,性能高,高可靠性和高可定制性

参考资料:https://github.com/netty/netty/issues/2515

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