Java 最常見的 200+ 面試題——補充② Netty 模塊

本文是前文《Java 最常見的 200+ 面試題》的第二個補充模塊,第一模塊爲:《Java 200+ 面試題補充 ThreadLocal 模塊》

1.Netty 是什麼?

Netty 是一款基於 NIO(Nonblocking I/O,非阻塞IO)開發的網絡通信框架,對比於 BIO(Blocking I/O,阻塞IO),他的併發性能得到了很大提高。難能可貴的是,在保證快速和易用性的同時,並沒有喪失可維護性和性能等優勢。

2.Netty 的特點是什麼?

  • 高併發:Netty 是一款基於 NIO(Nonblocking IO,非阻塞IO)開發的網絡通信框架,對比於 BIO(Blocking I/O,阻塞IO),他的併發性能得到了很大提高。

  • 傳輸快:Netty 的傳輸依賴於零拷貝特性,儘量減少不必要的內存拷貝,實現了更高效率的傳輸。

  • 封裝好:Netty 封裝了 NIO 操作的很多細節,提供了易於使用調用接口。

3.什麼是 Netty 的零拷貝?

Netty 的零拷貝主要包含三個方面:

  • Netty 的接收和發送 ByteBuffer 採用 DIRECT BUFFERS,使用堆外直接內存進行 Socket 讀寫,不需要進行字節緩衝區的二次拷貝。如果使用傳統的堆內存(HEAP BUFFERS)進行 Socket 讀寫,JVM 會將堆內存 Buffer 拷貝一份到直接內存中,然後才寫入 Socket 中。相比於堆外直接內存,消息在發送過程中多了一次緩衝區的內存拷貝。

  • Netty 提供了組合 Buffer 對象,可以聚合多個 ByteBuffer 對象,用戶可以像操作一個 Buffer 那樣方便的對組合 Buffer 進行操作,避免了傳統通過內存拷貝的方式將幾個小 Buffer 合併成一個大的 Buffer。

  • Netty 的文件傳輸採用了 transferTo 方法,它可以直接將文件緩衝區的數據發送到目標 Channel,避免了傳統通過循環 write 方式導致的內存拷貝問題。

4.Netty 的優勢有哪些?

  • 使用簡單:封裝了 NIO 的很多細節,使用更簡單。

  • 功能強大:預置了多種編解碼功能,支持多種主流協議。

  • 定製能力強:可以通過 ChannelHandler 對通信框架進行靈活地擴展。

  • 性能高:通過與其他業界主流的 NIO 框架對比,Netty 的綜合性能最優。

  • 穩定:Netty 修復了已經發現的所有 NIO 的 bug,讓開發人員可以專注於業務本身。

  • 社區活躍:Netty 是活躍的開源項目,版本迭代週期短,bug 修復速度快。

5.Netty 的應用場景有哪些?

典型的應用有:阿里分佈式服務框架 Dubbo,默認使用 Netty 作爲基礎通信組件,還有 RocketMQ 也是使用 Netty 作爲通訊的基礎。

6.Netty 高性能表現在哪些方面?

  • IO 線程模型:同步非阻塞,用最少的資源做更多的事。

  • 內存零拷貝:儘量減少不必要的內存拷貝,實現了更高效率的傳輸。

  • 內存池設計:申請的內存可以重用,主要指直接內存。內部實現是用一顆二叉查找樹管理內存分配情況。

  • 串形化處理讀寫:避免使用鎖帶來的性能開銷。

  • 高性能序列化協議:支持 protobuf 等高性能序列化協議。

7.Netty 和 Tomcat 的區別?

  • 作用不同:Tomcat 是 Servlet 容器,可以視爲 Web 服務器,而 Netty 是異步事件驅動的網絡應用程序框架和工具用於簡化網絡編程,例如TCP和UDP套接字服務器。

  • 協議不同:Tomcat 是基於 http 協議的 Web 服務器,而 Netty 能通過編程自定義各種協議,因爲 Netty 本身自己能編碼/解碼字節流,所有 Netty 可以實現,HTTP 服務器、FTP 服務器、UDP 服務器、RPC 服務器、WebSocket 服務器、Redis 的 Proxy 服務器、MySQL 的 Proxy 服務器等等。

8.Netty 中有那種重要組件?

  • Channel:Netty 網絡操作抽象類,它除了包括基本的 I/O 操作,如 bind、connect、read、write 等。

  • EventLoop:主要是配合 Channel 處理 I/O 操作,用來處理連接的生命週期中所發生的事情。

  • ChannelFuture:Netty 框架中所有的 I/O 操作都爲異步的,因此我們需要 ChannelFuture 的 addListener()註冊一個 ChannelFutureListener 監聽事件,當操作執行成功或者失敗時,監聽就會自動觸發返回結果。

  • ChannelHandler:充當了所有處理入站和出站數據的邏輯容器。ChannelHandler 主要用來處理各種事件,這裏的事件很廣泛,比如可以是連接、數據接收、異常、數據轉換等。

  • ChannelPipeline:爲 ChannelHandler 鏈提供了容器,當 channel 創建時,就會被自動分配到它專屬的 ChannelPipeline,這個關聯是永久性的。

9.Netty 發送消息有幾種方式?

Netty 有兩種發送消息的方式:

  • 直接寫入 Channel 中,消息從 ChannelPipeline 當中尾部開始移動;

  • 寫入和 ChannelHandler 綁定的 ChannelHandlerContext 中,消息從 ChannelPipeline 中的下一個 ChannelHandler 中移動。

10.默認情況 Netty 起多少線程?何時啓動?

Netty 默認是 CPU 處理器數的兩倍,bind 完之後啓動。

11.Netty 支持哪些心跳類型設置?

  • readerIdleTime:爲讀超時時間(即測試端一定時間內未接受到被測試端消息)。

  • writerIdleTime:爲寫超時時間(即測試端一定時間內向被測試端發送消息)。

  • allIdleTime:所有類型的超時時間。

最後

參考文檔

https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/78703551

https://blog.csdn.net/summerZBH123/article/details/79344226

https://blog.csdn.net/thinking_fioa/article/details/80588138

https://www.jianshu.com/p/a199ca28e80d

https://blog.csdn.net/linuu/article/details/51385682

 

轉載自:https://mp.weixin.qq.com/s/POWf1ERv0t0IMVNIG0Hwbw

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