Netty学习笔记一之整体架构

Netty作为一个高效的NIO网络框架，应用十分广泛，如知名的gRPC，Dubbo，很多中间件之间的通讯都是通过Netty来实现，其优秀的架构设计和规范代码，是很值得学习的，于是乎本来开始了啃Netty之路，并记下分享所学。

整体架构

• Core核心层

  提供了可扩展的事件模型，通用的通讯API，以及著名的零拷贝ByteBuf

• Protocol Support协议支持层

  覆盖了主流协议的编解码实现如HTTP, Websocket, SSL, ProtoBuf，压缩处理，大文件传输，RSTP，文本二进制等

• Transport Service 传输服务

  输出网络传输能力，包括Socket, HTTP隧道, 虚拟机管道；对TCP UDP进行的封装，对用户隔离底层数据传输细节

Netty的架构十分清晰，每层职责明确单一，且具备很高的扩展性。

逻辑架构

• 网络通信层

  负责网络通信工作，将接受到的网络事件分发至事件调度层，核心组件包括Bootstrap、ServerBootstrap和Channel

  • Bootstrap

    客户端引导，连接远端服务，绑定EventLoopGroup，方便地启动Netty客户端程序

  • ServerBootstrap

    服务端引导，监听服务，绑定EventLoopGroup，方便构建一个基于Netty的服务端程序

  • Channel

    通道，封装与JDK NIO，使用者不再需要与Java Socket打交道，同时屏蔽了底层Socket的复杂性

• 事件调度层

  Reactor 线程模型，处理IO的各种事件，核心组件包括EventLoopGroup和EventLoop

  • EventLoopGroup&EventLoop

    EventLoopGroup一个线程池，包含多个EventLoop

    EventLoopGroup、EventLoop、Channel 的几点关系

    1. 一个 EventLoopGroup 往往包含一个或者多个 EventLoop。EventLoop 用于处理 Channel 生命周期内的所有 I/O 事件，如 accept、connect、read、write 等 I/O 事件。

    2. EventLoop 同一时间会与一个线程绑定，每个 EventLoop 负责处理多个 Channel。

    3. 每新建一个 Channel，EventLoopGroup 会选择一个 EventLoop 与其绑定。该 Channel 在生命周期内都可以对 EventLoop 进行多次绑定和解绑。

• 逻辑编排层

  组装逻辑，包括协议的编解码，业务逻辑的执行等；核心组件有 ChannelPipeline、ChannelHandler、ChannelHandlerContext

  • ChannelPipeline

    核心编排组件，负责组装各种 ChannelHandler，实际数据的编解码以及加工处理操作都是由 ChannelHandler 完成的。

  • ChannelHandler & ChannelHandlerContext

    ChannelHandler与开发者密切相关，大部分代码编写工作都是在ChannelHandler内完成，比如数据的编解码工作以及其他转换工作，业务逻辑处理等

    ChannelHandlerContext 用于保存 ChannelHandler 上下文，通过 ChannelHandlerContext 我们可以知道 ChannelPipeline 和 ChannelHandler 的关联关系。ChannelHandlerContext 可以实现 ChannelHandler 之间的交互

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