Java高级——dubbo源码分析之远程通信 netty
以JAVA架构赢天下 2018-08-07 23:09:32
dubbo 底层通信选择了 netty 这个 nio 框架做为默认的网络通信框架并且通过自定义协议进行通信。dubbo 支持以下网络通信框架：
- Netty(默认)
- Mina
- Grizz ly
Netty是什么？
①本质:由JBOSS提供的一个java开源框架(一个jar包)
②目的：快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序
③优点：提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具
通俗来说。一个好使的处理socket的框架。
1.并发高
Netty是一款基于NIO（Nonblocking I/O，非阻塞IO）开发的网络通信框架，对比于BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的并发性能得到了很大提高。左图BIO，右图NIO
对比两张图可以看出，右图中出现了selector，这也正是NIO的单线程处理连接的数量比BIO高出很多的原因。
当一个连接建立之后，他有两个步骤要做，第一步是接收完客户端发过来的全部数据，第二步是服务端处理完请求业务之后返回response给客户端。NIO和BIO的区别主要是在第一步。
在BIO中，等待客户端发数据这个过程是阻塞的，这样就造成了一个线程只能处理一个请求的情况，而机器能支持的最大线程数是有限的，这就是为什么BIO不能支持高并发的原因。
而NIO中，当一个Socket建立好之后，Thread并不会阻塞去接受这个Socket，而是将这个请求交给Selector，Selector会不断的去遍历所有的Socket，一旦有一个Socket建立完成，他会通知Thread，然后Thread处理完数据再返回给客户端——这个过程是阻塞的，这样就能让一个Thread处理更多的请求了。
- BIO，同步阻塞IO，阻塞整个步骤，如果连接少，他的延迟是最低的，因为一个线程只处理一个连接，适用于少连接且延迟低的场景，比如说数据库连接。
- NIO，同步非阻塞IO，阻塞业务处理但不阻塞数据接收，适用于高并发且处理简单的场景，比如聊天软件。
2.传输快
Netty的传输快其实也是依赖了NIO的一个特性——零拷贝。我们知道，Java的内存有堆内存、栈内存和字符串常量池等等，其中堆内存是占用内存空间最大的一块，也是Java对象存放的地方，一般我们的数据如果需要从IO读取到堆内存，中间需要经过Socket缓冲区，也就是说一个数据会被拷贝两次才能到达他的的终点，如果数据量大，就会造成不必要的资源浪费。
Netty针对这种情况，使用了NIO中的另一大特性——零拷贝，当他需要接收数据的时候，他会在堆内存之外开辟一块内存，数据就直接从IO读到了那块内存中去，在netty里面通过ByteBuf可以直接对这些数据进行直接操作，从而加快了传输速度。
核心组件
1.Channel
数据传输流，与channel相关的概念有以下四个，上一张图让你了解netty里面的Channel。
2.ByteBuf
ByteBuf是一个存储字节的容器，最大特点就是使用方便，它既有自己的读索引和写索引，方便你对整段字节缓存进行读写，也支持get/set
3.EventLoop
EventLoop 是 Netty 的核心概念， netty 里面的网络编程处理都是基于事件回调。下面的图说明了 Channel、EventLoop、Thread 以及 EventLoopGroup 之间的关系
它们的关系是：
- 一个 EventLoopGroup 包含一个或者多个 EventLoop；
- 一个 EventLoop 在它的生命周期内只和一个 Thread 绑定;
- 所有的 EventLoop 处理的 I/O 事件都将在它专门的 Thread 被处理;
- 一个 Channel 在它的生命周期内只注册于一个 EventLoop;
- 一个 EventLoop 可能会被分配一个或者多个 Channel;
netty 这样的设计，一个操作 I/O 的 Channel 都会由相同的 Thread 执行的，这样就能够消除线程之间的同步。所以 netty 内部是通过回调来处理事件。当一个回调被触发时相关的事件。