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Netty 是一个基于 JAVA NIO 类库的异步通信框架,它的架构特点是:异步非阻塞、基于事件驱动、高性能、高可靠性和高可定制性。
1互联网行业
随着网站规模的不断扩大,系统并发访问量也越来越高,传统基于 Tomcat 等 Web 容器的垂直架构已经无法满足需求,需要拆分应用进行服务化,以提高开发和维护效率。从组网情况看,垂直的架构拆分之后,系统采用分布式部署,各个节点之间需要远程服务调用,高性能的 RPC 框架必不可少,Netty 作为异步高性能的通信框架,往往作为基础通信组件被这些 RPC 框架使用。
典型的应用有:阿里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 协议进行节点间通信,Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件,用于实现各进程节点之间的内部通信。
它的架构图如下:
其中,服务提供者和服务消费者之间,服务提供者、服务消费者和性能统计节点之间使用 Netty 进行异步/同步通信。
除了 Dubbo 之外,淘宝的消息中间件 RocketMQ 的消息生产者和消息消费者之间,也采用 Netty 进行高性能、异步通信。除了阿里系和淘宝系之外,很多其它的大型互联网公司或者电商内部也已经大量使用 Netty 构建高性能、分布式的网络服务器。
2游戏行业
无论是手游服务端、还是大型的网络游戏,Java 语言得到了越来越广泛的应用。Netty 作为高性能的基础通信组件,它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 协议栈,非常方便定制和开发私有协议栈。
账号登陆服务器、地图服务器之间可以方便的通过 Netty 进行高性能的通信,架构示意图如下:
3大数据领域
经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架,默认采用 Netty 进行跨节点通信,它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。
大数据计算往往采用多个计算节点和一个/N个汇总节点进行分布式部署,各节点之间存在海量的数据交换。由于 Netty 的综合性能是目前各个成熟 NIO 框架中最高的,因此,往往会被选中用作大数据各节点间的通信。
4企业软件
企业和 IT 集成需要 ESB,Netty 对多协议支持、私有协议定制的简洁性和高性能是 ESB RPC 框架的首选通信组件。事实上,很多企业总线厂商会选择 Netty 作为基础通信组件,用于企业的 IT 集成。
5通信行业
Netty 的异步高性能、高可靠性和高成熟度的优点,使它在通信行业得到了大量的应用。
首先我们看下传统基于同步阻塞 IO(BIO)的线程模型图:
由上图我们可以看出,传统的同步阻塞 IO 通信存在如下几个问题:
由于切换到 NIO 编程之后可以为系统带来巨大的可靠性、性能提升,所以,目前采用 NIO 进行通信已经逐渐成为主流。
1我们通过 JDK NIO 服务端和客户端的工作时序图来回答下这个问题
即便抛开代码和 NIO 类库复杂性不谈,一个高性能、高可靠性的 NIO 服务端开发和维护成本都是非常高的,开发者需要具有丰富的 NIO 编程经验和网络维护经验,很多时候甚至需要通过抓包来定位问题。也许开发出一套 NIO 程序需要 1 个月,但是它的稳定很可能需要 1 年甚至更长的时间,这也就是为什么我不建议直接使用 JDK NIO 类库进行通信开发的一个重要原因。
2下面再一起看下 JDK NIO 客户端的通信时序图(它同样非常复杂)
Netty 是业界最流行的 NIO 框架之一,它的健壮性、功能、性能、可定制性和可扩展性在同类框架中都是首屈一指的,它已经得到成百上千的商用项目验证,例如 Hadoop 的 RPC 框架 Avro 使用 Netty 作为通信框架。很多其它业界主流的 RPC 和分布式服务框架,也使用 Netty 来构建高性能的异步通信能力。
Netty 的优点总结如下:
正是因为这些优点,Netty 逐渐成为 Java NIO 编程的首选框架。
事实上,Netty 各版本之间的 API 变更并没有一些人讲的那么可怕,最大的变更就是 3.X 系列到 4.X/5.X 的变更,Netty 不仅仅重构了包路径,对于之前一直想改但是考虑到前向兼容性没改的类库进行了优化和修改。这次变更的主要原因是 Netty 脱离了 Jboss 独立发展,这对于 Netty 的长远发展是件好事。
在我看来,Netty4.X 系列版本的架构和 API 设计更加合理,同时,它提供了更多新的特性。因此,我个人建议用户可以选择 4.X 系列版本,以免未来升级遇到困难和问题。
对于已经使用 3.X 系列版本的用户,如果现有功能已经满足需求,短期内暂时不需要升级。如果需要使用更多新特性和功能,建议在充分评估之后进行升级,这可能需要一些工作量。
由于 Netty5 最新版本仍处于测试阶段,从学习和研究角度可以试用一下,Netty5 相比于 Netty4 是前向兼容的,因此,未来用户升级到 Netty5 会更加容易。
根据我的经验,无论选择哪个,都是个正确的选择。两者各有千秋,Netty 在内存管理方面更胜一筹,综合性能也更优。但是,API 变更的管理和兼容性做的不是太好。相比于 Netty,Mina 的前向兼容性、内聚的可维护性功能更多,例如 JMX 的集成、性能统计、状态机等。
建议用户可以根据自己对两者的熟悉程度和实际项目需求,做出最佳选择。如果你锁定了两者,本身就意味着你做出了正确选择,不需要再纠结于选择哪个而和领导、同事吵得面红耳赤。
Netty 的基础开发和应用非常简单,开发一个 Echo 服务端只需要 28 行代码,开发对应的 Echo 客户端只需要 26 行代码!
但是,如果你要利用它进行私有协议栈开发、HTTP 服务端和客户端开发等,仍然需要深入的学习 Netty 的一些高级类库和功能,了解 Netty 的设计原理。只有这样,才能恰到好处的使用 Netty,为项目和公司带来更大的价值。
2014 年5-6 月,中国第一本学习 Netty 的教材《Netty 权威指南》将由电子工业出版社博文视点出版。
全书共 23 个章节,从 JAVA IO 的历史演进讲起,包括 NIO 基础入门、Netty 基础入门、Netty 编解码框架的使用和开发、UDP 开发、异步文件传输、基于 Netty 的异步 HTTP 协议栈开发和应用、半包解码器的定制和使用、私有协议栈的设计和开发、行业应用、架构剖析、核心类库的功能讲解和源码分析等。
无论你是初学者,还是 NIO 高手,都能从本书中汲取营养,为掌握乃至精通 Netty 提供快捷通道。
从我的经验和 Netty 行业应用来看,前景无限好!
就个人而言,我无意冒犯或者贬低其它技术,但是,相比于 WEB 前台开发/精通 Spring 框架等,精通和熟悉 Netty 的人毕竟是非常少的。一个原因是异步网络编程的复杂性,另一个原因是中国的 NIO 编程正处于方兴未艾阶段,市场需求在逐渐增大,开始出现井喷。但是精通 NIO 编程和具有相关经验的人太少,导致供需不平衡,这也是最近 Netty 越来越火的一个重要原因,市场需求决定技术导向。
http://www.52im.net/thread-163-1-1.html
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