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Netty知识点梳理

2023-12-26 18:57:17   22  举报

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大纲/内容

Java原生提供

BIO

NIO

组成

Channel

表示 IO 源与目标打开的连接，是双向的，但不能直接访问数据，只能与Buffer 进行交互

FileChannel的read方法和write方法都导致数据复制了两次！

Buffer

与Channel进行交互，数据是从Channel读入缓冲区，从缓冲区写入Channel中的

方法

flip方法

clear方法

rewind方法

直接缓冲区（DirectByteBuffer）可减少一次系统空间到用户空间的拷贝。 直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的本机I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。 如果数据量比较小的中小应用情况下，可以考虑使用heapBuffer，由JVM进行管理。

Buffer创建和销毁的成本更高，不可控，通常会用内存池来提高性能。

Selector

可使一个单独的线程管理多个Channel

方法

open方法：可创建Selector

register方法：向多路复用器注册通道，可以监听的事件类型：读、写、连接、accept； 注册事件后会产生一个SelectionKey：它表示SelectableChannel 和Selector 之间的注册关系

wakeup方法：使尚未返回的第一个选择操作立即返回

建立过程

1.Selector.open()：打开一个Selector； 2.ServerSocketChannel.open()：创建服务端的Channel； 3.bind()：绑定到某个端口上。并配置非阻塞模式； 4.register()：注册Channel和关注的事件到Selector上； 5.select()轮询拿到已经就绪的事件

AIO

IO模型

序列化

影响序列化性能的关键因素

序列化后的码流大小（网络带宽的占用）

序列化的性能（CPU资源占用）

是否支持跨语言（异构系统的对接和开发语言切换）

xml方式

优点

人机可读性好，可指定元素或特性的名称

缺点

序列化数据只包含数据本身以及类的结构，不包括类型标识和程序集信息

只能序列化公共属性和字段；不能序列化方法

文件庞大，文件格式复杂，传输占带宽

适用场景

当做配置文件存储数据，实时数据转换

JSON

优点

兼容性高、数据格式比较简单，易于读写、序列化后数据较小，可扩展性好，兼容性好、与XML相比，其协议比较简单，解析速度比较快

缺点

数据的描述性比XML差、不适合性能要求为ms级别的情况、额外空间开销比较大

适用场景

跨防火墙访问、可调式性要求高、基于Web browser的Ajax请求、传输数据量相对小，实时性要求相对低（例如秒级别）的服务

JDK Serializer

无法跨语言、序列化后的码流太大、序列化的性能差

不支持跨语言

FST

缺点

只争对Java，不跨语言

优点

序列化速度时JDK的10倍

序列化结果时JDK看的1/3

语法及其简洁

kryo

基于protobuf协议，只支持java语言,需要注册（Registration），然后序列化（Output），反序列化（Input）

缺点

主要支持Java

优点

同FST样，使用简单，配置灵活

性能和FST相差不多

Fastjson

采用一种“假定有序快速匹配”的算法

优点

接口简单易用、目前java语言中最快的json库

缺点

过于注重快，而偏离了“标准”及功能性、代码质量不高，文档不全

适用场景

协议交互、Web输出、Android客户端

Thrift

不仅是序列化协议，还是一个RPC框架

优点

序列化后的体积小, 速度快、支持多种语言和丰富的数据类型、对于数据字段的增删具有较强的兼容性、支持二进制压缩编码

提供丰富的语言支持

缺点

使用者较少、跨防火墙访问时，不安全、不具有可读性，调试代码时相对困难、不能与其他传输层协议共同使用（例如HTTP）、无法支持向持久层直接读写数据，即不适合做数据持久化序列化协议

适用场景

分布式系统的RPC解决方案

Avro

Hadoop的一个子项目，解决了JSON的冗长和没有IDL的问题

优点

支持丰富的数据类型、简单的动态语言结合功能、具有自我描述属性、提高了数据解析速度、快速可压缩的二进制数据形式、可以实现远程过程调用RPC、支持跨编程语言实现

缺点

对于习惯于静态类型语言的用户不直观

适用场景

在Hadoop中做Hive、Pig和MapReduce的持久化数据格式

Protobuf

将数据结构以.proto文件进行描述，通过代码生成工具可以生成对应数据结构的POJO对象和Protobuf相关的方法和属性

优点

序列化后码流小，性能高、结构化数据存储格式（XML JSON等）、通过标识字段的顺序，可以实现协议的前向兼容、结构化的文档更容易管理和维护

缺点

需要依赖于工具生成代码、支持的语言相对较少，官方只支持Java 、C++ 、python、Go、C#

适用场景

对性能要求高的RPC调用、具有良好的跨防火墙的访问属性、适合应用层对象的持久化

protostuff

基于protobuf协议，但不需要配置proto文件，直接导包即可

Jboss marshaling

可以直接序列化java类，无须实java.io.Serializable接口

Message pack

一个高效的二进制序列化格式

Hessian

采用二进制协议的轻量级remoting onhttp工具

缓冲区

内存中预留指定大小的存储空间用于对IO的数据作临时存储

优点

减少实际的物理读写次数

内存区域重复使用，减少了动态分配/关闭内存的次数

服务器推送技术

Ajax短轮询

实现机制

用一个定时器不停的去网站上请求数据

优点

服务端基本不用改造

服务器内存较友好，不需要保持连接

缺点

服务器沉重压力和资源的浪费

数据同步不及时

Comet

实现机制

基于 HTTP长连接、无须在浏览器端安装插件的“服务器推”技术

基于 AJAX 的长轮询（long-polling）方式

服务器端会阻塞请求直到有数据传递或超时才返回。

客户端JavaScript 响应处理函数会在处理完服务器返回的信息后，再次发出请求，重新建立连接。

当客户端处理接收的数据、重新建立连接时，服务器端可能有新的数据到达；这些信息会被服务器端保存直到客户端重新建立连接，客户端会一次把当前服务器端所有的信息取回。

应用

Spring带来的DeferedResult

Servlet3里的异步任务

基于iframe及htmlfile流的方式

服务器推送事件  Server-sent-events(SSE)

原理

严格地说，HTTP 协议无法做到服务器主动推送信息。 但是，有一种变通方法，就是服务器向客户端声明，接下来要发送的是流信息（streaming）。 也就是说，发送的不是一次性的数据包，而是一个数据流，会连续不断地发送过来。 这时，客户端不会关闭连接，会一直等着服务器发过来的新的数据流，视频播放就是这样的例子。 本质上，这种通信就是以流信息的方式，完成一次用时很长的下载。

是 HTML 5 规范中的一个组成部分

SSE 是单向通道，只能服务器向客户端发送消息，如果客户端需要向服务器发送消息，则需要一个新的 HTTP 请求。

SSE适用于更新频繁、低延迟并且数据都是从服务端到客户端。

文本协议

优点

SSE 使用 HTTP 协议，现有的服务器软件都支持。WebSocket 是一个独立协议。

SSE 属于轻量级，使用简单；WebSocket 协议相对复杂。

SSE 默认支持断线重连，WebSocket 需要自己实现。

一般只用来传送文本，二进制数据需要编码后传送，WebSocket 默认支持传送二进制数据。

SSE 支持自定义发送的消息类型。

WebSocket

借用了HTTP的协议来完成一部分握手