使用NIO實現一個Netty網絡框架

使用NIO實現一個Netty網絡框架？相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

Netty是一個高性能、異步事件驅動的NIO框架，它提供了對TCP、UDP和文件傳輸的支持，Netty的所有IO操作都是異步非阻塞的，通過Future-Listener機制，用戶可以方便的主動獲取或者通過通知機制獲得IO操作結果。

Netty的優點有：

a、功能豐富，內置了多種數據編解碼功能、支持多種網絡協議。

b、高性能，通過與其它主流NIO網絡框架對比，它的綜合性能最佳。

c、可擴展性好，可通過它提供的ChannelHandler組件對網絡通信方面進行靈活擴展。

d、易用性，API使用簡單。

e、經過了許多商業應用的考驗，在互聯網、網絡游戲、大數據、電信軟件等眾多行業得到成功商用。

Netty采用了典型的三層網絡架構進行設計，邏輯架構圖如下：

第一層：Reactor通信調度層。該層的主要職責就是監聽網絡的連接和讀寫操作，負責將網絡層的數據讀取到內存緩沖區中，然后觸發各種網絡事件，例如連接創建、連接激活、讀事件、寫事件等，將這些事件觸發到Pipeline中，再由Pipeline充當的職責鏈來進行后續的處理。

第二層：職責鏈Pipeline層。負責事件在職責鏈中有序的向前（后）傳播，同時負責動態的編排職責鏈。Pipeline可以選擇監聽和處理自己關心的事件。

第三層：業務邏輯處理層，一般可分為兩類：a. 純粹的業務邏輯處理，例如日志、訂單處理。b. 應用層協議管理，例如HTTP(S)協議、FTP協議等。

我們都知道影響網絡服務通信性能的主要因素有：網絡I/O模型、線程（進程）調度模型和數據序列化方式。

在網絡I/O模型方面，Netty采用基于非阻塞I/O的實現，底層依賴的是JDKNIO框架的Selector。

在線程調度模型方面，Netty采用Reactor線程模型。常用的Reactor線程模型有三種，分別是：

a、Reactor單線程模型：Reactor單線程模型，指的是所有的I/O操作都在同一個NIO線程上面完成。對于一些小容量應用場景，可以使用單線程模型。

b、Reactor多線程模型：Rector多線程模型與單線程模型最大的區別就是有一組NIO線程處理I/O操作。主要用于高并發、大業務量場景。

c、主從Reactor多線程模型：主從Reactor線程模型的特點是服務端用于接收客戶端連接的不再是一個單獨的NIO線程，而是一個獨立的NIO線程池。利用主從NIO線程模型，可以解決一個服務端監聽線程無法有效處理所有客戶端連接的性能不足問題。Netty線程模型并非固定不變的，它可以支持三種Reactor線程模型。

在數據序列化方面，影響序列化性能的主要因素有：

a、序列化后的碼流大小（網絡帶寬占用）。

b、序列化和反序列化操作的性能（CPU資源占用）。

c、并發調用時的性能表現：穩定性、線性增長等。

Netty默認提供了對GoogleProtobuf二進制序列化框架的支持，但通過擴展Netty的編解碼接口，可以實現其它的高性能序列化框架，例如Avro、Thrift的壓縮二進制編解碼框架。

看完上述內容，你們掌握使用NIO實現一個Netty網絡框架的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！