Netty-Netzwerk-Framework basierend auf NIO (ausführliche Bild- und Texterklärung)

Netty ist ein leistungsstarkes, asynchrones ereignisgesteuertes NIO-Framework. Es bietet Unterstützung für TCP, UDP und Dateiübertragung. Über den Future-Listener-Mechanismus können Benutzer dies tun Erhalten oder erhalten Sie aktiv E/A-Vorgangsergebnisse über den Benachrichtigungsmechanismus.

Die Vorteile von Netty sind:

a. Umfangreiche Funktionen, integrierte Funktionen zur Kodierung und Dekodierung mehrerer Daten und Unterstützung mehrerer Netzwerkprotokolle.

b. Hohe Leistung im Vergleich zu anderen Mainstream-NIO-Netzwerk-Frameworks.

c. Es verfügt über eine gute Skalierbarkeit und kann die Netzwerkkommunikation über die bereitgestellte ChannelHandler-Komponente flexibel erweitern.

d. Benutzerfreundlichkeit, die API ist einfach zu verwenden.

e. Es hat den Test vieler kommerzieller Anwendungen bestanden und wurde in vielen Branchen wie dem Internet, Online-Spielen, Big Data und Telekommunikationssoftware erfolgreich kommerzialisiert.

Netty verwendet eine typische dreischichtige Netzwerkarchitektur für das Design. Das logische Architekturdiagramm sieht wie folgt aus:

Die erste Schicht: Reaktorkommunikationsplanungsschicht. Die Hauptaufgabe dieser Schicht besteht darin, Netzwerkverbindungen sowie Lese- und Schreibvorgänge zu überwachen. Sie ist dafür verantwortlich, Daten der Netzwerkschicht in den Speicherpuffer zu lesen und dann verschiedene Netzwerkereignisse auszulösen, z. B. Verbindungserstellung, Verbindungsaktivierung, Leseereignisse und Schreibereignisse usw. Lösen Sie diese Ereignisse in der Pipeline aus, und die Pipeline fungiert dann als Verantwortungskette für die nachfolgende Verarbeitung.

Die zweite Schicht: die Pipeline-Schicht der Verantwortungskette. Verantwortlich für die geordnete Weiterleitung von Ereignissen in der Verantwortungskette vorwärts (rückwärts) und außerdem verantwortlich für die dynamische Orchestrierung der Verantwortungskette. Die Pipeline kann die Ereignisse abhören und verarbeiten, die ihr wichtig sind.

Die dritte Schicht: Geschäftslogikverarbeitungsschicht, die im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt werden kann: a. Reine Geschäftslogikverarbeitung, wie Protokolle und Auftragsverarbeitung. b. Protokollverwaltung auf Anwendungsebene, z. B. HTTP(S)-Protokoll, FTP-Protokoll usw.

Wir alle wissen, dass die Hauptfaktoren, die die Kommunikationsleistung von Netzwerkdiensten beeinflussen, folgende sind: Netzwerk-E/A-Modell, Thread-(Prozess-)Planungsmodell und Datenserialisierungsmethode.

In Bezug auf das Netzwerk-E/A-Modell verwendet Netty eine Implementierung, die auf nicht blockierendem E/A basiert, und die unterste Ebene basiert auf dem Selector des JDKNIO-Frameworks.

In Bezug auf das Thread-Planungsmodell übernimmt Netty das Reactor-Thread-Modell. Es gibt drei häufig verwendete Reactor-Thread-Modelle, nämlich:

a. Reactor-Single-Threaded-Modell: Reactor-Single-Threaded-Modell bedeutet, dass alle E/A-Vorgänge im selben NIO-Thread ausgeführt werden. Für einige Anwendungsszenarien mit geringer Kapazität kann ein Single-Threaded-Modell verwendet werden.

b. Reactor-Multithread-Modell: Der größte Unterschied zwischen dem Rector-Multithread-Modell und dem Single-Thread-Modell besteht darin, dass es eine Reihe von NIO-Threads zur Abwicklung von E/A-Vorgängen gibt. Wird hauptsächlich in Szenarien mit hoher Parallelität und großem Geschäftsvolumen verwendet.

c. Master-Slave-Reactor-Multithreading-Modell: Das Merkmal des Master-Slave-Reactor-Thread-Modells besteht darin, dass der Server kein separater NIO-Thread mehr zum Empfangen von Client-Verbindungen ist, sondern ein unabhängiger NIO-Thread-Pool. Die Verwendung des Master-Slave-NIO-Thread-Modells kann das Problem der unzureichenden Leistung eines serverseitigen Überwachungsthreads lösen, der nicht alle Clientverbindungen effektiv verarbeiten kann. Das Netty-Threading-Modell ist nicht festgelegt, es kann drei Reactor-Threading-Modelle unterstützen.

In Bezug auf die Datenserialisierung sind die wichtigsten Faktoren, die sich auf die Serialisierungsleistung auswirken:

a. Die Größe des Codestroms nach der Serialisierung (Belegung der Netzwerkbandbreite).

b. Leistung von Serialisierungs- und Deserialisierungsvorgängen (CPU-Ressourcennutzung).

c. Leistung bei gleichzeitigen Anrufen: Stabilität, lineares Wachstum usw.

Netty bietet standardmäßig Unterstützung für das binäre Serialisierungs-Framework GoogleProtobuf. Durch die Erweiterung der Codierungs- und Decodierungsschnittstelle von Netty können jedoch auch andere leistungsstarke Serialisierungs-Frameworks implementiert werden, z. B. die komprimierten binären Codierungs- und Decodierungs-Frameworks von Avro und Thrift.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonNetty-Netzwerk-Framework basierend auf NIO (ausführliche Bild- und Texterklärung). Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!