小白科普:Netty有什麼用?

隨着移動互聯網的爆發性增長,小明公司的電子商務系統訪問量越來越大,由於現有系統是個單體的巨型應用,已經無法滿足海量的併發請求,拆分勢在必行。

在微服務的大潮之中, 架構師小明把系統拆分成了多個服務,根據需要部署在多個機器上,這些服務非常靈活,可以隨着訪問量彈性擴展。

世界上沒有免費的午餐, 拆分成多個“微服務”以後雖然增加了彈性,但也帶來了一個巨大的挑戰:服務之間互相調用的開銷

比如說:原來用戶下一個訂單需要登錄,瀏覽產品詳情,加入購物車,支付,扣庫存等一系列操作,在單體應用的時候它們都在一臺機器的同一個進程中,說白了就是模塊之間的函數調用,效率超級高

現在好了,服務被安置到了不同的服務器上,一個訂單流程,幾乎每個操作都要越網絡,都是遠程過程調用(RPC), 那執行時間、執行效率可遠遠比不上以前了。

遠程過程調用的第一版實現使用了HTTP協議,也就是說各個服務對外提供HTTP接口。 小明發現,HTTP協議雖然簡單明瞭,但是廢話太多,僅僅是給服務器發個簡單的消息都會附帶一大堆無用信息:

GET/orders/1HTTP/1.1

Host: order.myshop.com

User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; )

Accept: text/html;

Accept-Language: en-US,en;

Accept-Encoding: gzip

Connection: keep-alive

......

看看那User-Agent,Accept-Language ,這個協議明顯是爲瀏覽器而生的!但是我這裏是程序之間的調用,用這個HTTP有點虧。

能不能自定義一個精簡的協議? 在這個協議中我只需要把要調用方法名和參數發給服務器即可,根本不用這麼多亂七八糟的額外信息。

但是自定義協議客戶端和服務器端就得直接使用“低級”的Socket了,尤其是服務器端,得能夠處理高併發的訪問請求才行。

小明覆習了一下服務器端的socket編程,最早的Java是所謂的阻塞IO(Blocking IO), 想處理多個socket的連接的話需要創建多個線程, 一個線程對應一個。

這種方式寫起來倒是挺簡單的,但是連接(socket)多了就受不了了,如果真的有成千上萬個線程同時處理成千上萬個socket,佔用大量的空間不說,光是線程之間的切換就是一個巨大的開銷。

更重要的是,雖然有大量的socket,但是真正需要處理的(可以讀寫數據的socket)卻不多,大量的線程處於等待數據狀態(這也是爲什麼叫做阻塞的原因),資源浪費得讓人心疼。

後來Java爲了解決這個問題,又搞了一個非阻塞IO(NIO:Non-Blocking IO,有人也叫做New IO), 改變了一下思路:通過多路複用的方式讓一個線程去處理多個Socket。

這樣一來,只需要使用少量的線程就可以搞定多個socket了,線程只需要通過Selector去查一下它所管理的socket集合,哪個Socket的數據準備好了,就去處理哪個Socket,一點兒都不浪費。

好了,就是Java NIO了!

小明先定義了一套精簡的RPC的協議,裏邊規定了如何去調用一個服務,方法名和參數該如何傳遞,返回值用什麼格式......等等。然後雄心勃勃地要把這個協議用Java NIO給實現了。

可是美好的理想很快被無情的現實給擊碎, 小明努力了一週就意識到自己陷入了一個大坑之中,Java NIO雖然看起來簡單,但是API還是太“低級”了,有太多的複雜性,沒有強悍的、一流的編程能力根本無法駕馭,根本做不到高併發情況下的可靠和高效。

小明不死心,繼續向領導要人要資源,一定要把這個坑給填上,掙扎了6個月以後,終於實現了一個自己的NIO框架,可以執行高併發的RPC調用了。 

然後又是長達6個月的修修補補,小明經常半夜被叫醒:生產環境的RPC調用無法返回了! 這樣的Bug不知道改了多少個。

在那些不眠之夜中,小明經常仰天長嘆:我用NIO做個高併發的RPC框架怎麼這麼難吶!

一年之後,自研的框架終於穩定,可是小明也從張大胖那裏聽到了一個讓他崩潰的消息: 小明你知道嗎?有個叫Netty的開源框架,可以快速地開發高性能的面向協議的服務器和客戶端。 易用、健壯、安全、高效,你可以在Netty上輕鬆實現各種自定義的協議!咱們也試試?

小明趕緊研究,看完後不由得“淚流滿面”:這東西怎麼不早點出來啊!

好了,這個故事我快編不下去了,要爛尾了。

說說Netty到底是何方神聖, 要解決什麼問題吧。

像上面小明的例子,想使用Java NIO來實現一個高性能的RPC框架,調用協議,數據的格式和次序都是自己定義的,現有的HTTP根本玩不轉,那使用Netty就是絕佳的選擇。

其實遊戲領域是個更好的例子,長連接,自定義協議,高併發,Netty就是絕配。

因爲Netty本身就是一個基於NIO的網絡框架, 封裝了Java NIO那些複雜的底層細節,給你提供簡單好用的抽象概念來編程。

注意幾個關鍵詞,首先它是個框架,是個“半成品”,不能開箱即用,你必須得拿過來做點定製,利用它開發出自己的應用程序,然後才能運行(就像使用Spring那樣)。

一個更加知名的例子就是阿里巴巴的Dubbo了,這個RPC框架的底層用的就是Netty。 

另外一個關鍵詞是高性能,如果你的應用根本沒有高併發的壓力,那就不一定要用Netty了。

摘自:https://blog.csdn.net/bjweimengshu/article/details/78786315

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