正版 Netty權威指南(第2版)李林鋒javaNio入門Netty架構剖析Netty基

正版 Netty權威指南(第2版)李林鋒javaNio入門Netty架構剖析Netty基 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

李林鋒著 著
圖書標籤:
  • Netty
  • Java NIO
  • 網絡編程
  • 李林鋒
  • 架構設計
  • 高性能
  • 消息隊列
  • 微服務
  • Java
  • 技術書籍
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店鋪: 恒久圖書專營店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121258015
商品編碼:26121734912
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2015-04-01
頁數:572

具體描述



商品參數
Netty權威指南(第2版)
定價 89.00
齣版社 電子工業齣版社
版次 1
齣版時間 2015年04月
開本 16開
作者 李林鋒 著
裝幀 平裝
頁數 572
字數
ISBN編碼 9787121258015


內容介紹

  《Netty quanwei指南(第2 版)》是異步非阻塞通信領域的經*之作,基於全新版本的Netty 5.0 編寫,是國內首本深入介紹Netty 原理和架構的書籍,也是作者多年實戰經驗的總結和濃縮。內容不僅包含Java NIO入門知識、Netty 的基礎功能開發指導、編解碼框架定製等,還包括私有協議棧定製和開發、Netty 核心類庫源碼分析,以及Netty 的架構剖析。




作者介紹

  李林峰,Netty中國推廣者,現華為技術有限公司平颱中間件架構與設計部設計師,公司總裁技術創新奬獲得者。長期從事高性能通信軟件的架構設計和開發工作,有多年在NIO領域的設計、開發和運維經驗,精通NIO編程和Netty、Mina等主流NIO框架。



關聯推薦


適讀人群 :《Netty 權威指南(第2 版)》適閤架構師、設計師、軟件開發工程師、測試人員以及其他對Java NIO 框架、Netty 感興趣的相關人士閱讀,通過本書的學習,讀者不僅能夠掌握Netty 基礎功能的使用和開發,更能夠掌握Netty 核心類庫的原理和使用約束,從而在實際工作中更好地使用Netty。

  

  1、Hadoop、Storm、Spark、Facebook、Twitter、阿*巴巴都在使用Java高性能NIO通信框架Netty,本書告訴你Why,通過本書你可以全麵、係統地理解Netty 架構設計理念,以及異步NIO 編程。
  2、本書作者為資深一綫專傢,在産品中廣泛應用瞭Netty等NIO框架,具有豐富的多年實踐經驗,這就使得本書內容帶有很強的實踐性,讓你更全麵快速掌握Java高並發異步通信的優選框架Netty的用法。
  3、本書第*版齣版後受到業界的一緻好評,應讀者的要求,第2版增加瞭MessagePack 編解碼、服務端創建、客戶端創建、高性能之道、可靠性、安全性等內容,內容更精彩。
  Netty是什麼?使用Netty能夠做什麼?為什麼要從傳統的Socket開發切換到NIO進行編程?為什麼不直接基於JDK的NIO類庫編程而選擇Netty?如何全麵係統地掌握Netty進行NettyNIO開發、Netty編解碼開發、Netty多協議開發?如何通過對Netty源碼的學習獲得更深入地知識?掌握瞭Netty後,如何將其應用到實際架構中?Netty工程師的就業前景和可涉足的行業是怎樣的?本書都會一一解答。

推薦購買:



★林鋒讓我給這本新書寫個推薦,不勝榮幸。我和林鋒接觸時間不長,已經感受到瞭他對技術的熱愛和不盡探索。這種熱愛完全來自於內心的驅動,不摻雜任何雜質,我認為他是我見到的為數不多的技術熱愛者。也正是因為這種熱愛,促使林鋒花費瞭很多業餘時間,完成瞭這樣一本對Netty的專業編程指南。相信讀者在閱讀此書時,在感嘆內容之豐富詳實的同時,也會深深感受到林鋒對所著技術的熱愛。我想這就是我們通過書中文字相遇的初衷吧。當我們的技術能夠日益精進,達到專業的水準,生産力會成倍甚至指數級地增長。希望讀者能夠通過閱讀此書獲取這種精進的力量。
  ——IBM中國開發實驗室開發總監 黃省江

  ★Netty的卓*之處在於它是一個高性能、異步事件驅動的NIO框架,目前很多著*的開源框架開始將底層的通信框架切換到Netty,如Hadoop、Storm等,Facebook的後颱也即將啓用這一優秀框架。希望這本書的麵市能夠對Netty在國內的發展起到推動作用。
  ——Facebook資深工程師 覃超

  ★中國很大的閱讀類應用——中國移動手機閱讀基地,每天承受著5~7.5億PV的訪問量,為瞭實現業務的彈性,華為Digital SDP産品承接瞭對其後颱進行微服務重構的工作,一個PV背後的後颱原子接口訪問達到幾十乃至上百次,還要保證90%的頁麵訪問在500ms內響應,在這樣的壓力下,高效的通信機製尤其重要,林鋒基於Netty構建的對等通信虛擬總綫很好地承載瞭這一需求。平均通信時延0.71ms,80%以上的通信時延都保持在1ms以下,其餘通信時延都低於3ms,在響應速度這一重要指標上不僅滿足瞭客戶的要求,而且還帶來瞭係統可伸縮性和彈性上的巨大提升,林鋒在本書中闡釋的Netty應用上的經驗和技巧絕*值得期待。
  ——華為Digital SDP首*架構師 王慷
  
  ★設計開發基於異步編程模型的高性能服務器,除瞭理解和熟練應用NIO等這些Java層麵的基礎知識之外,能夠駕馭優秀的異步通信框架也是非常重要的,Netty無疑是Java領域值得學習和研究的異步事件驅動的NIO框架。作者有著多年的NIO開發和運維經驗,本書濃縮瞭作者多年實戰經驗,推薦給對Netty技術感興趣、想研究的攻城獅閱讀!
  ——螞蟻金服基礎技術部JVM Architect 李三紅

  ★Netty是一個令人驚訝的項目,在短短幾年內成為眾多Java高並發異步通信的優選框架。但目前國內資料極少並缺乏係統性,而李兄的這本係統介紹Netty開發和原理的書籍,很完*地填補瞭這個空白。國內的技術人員對Java NIO和Netty的理解多一些,也就意味著國內整體網絡編程技術的進步。本書條理清晰,對技術的闡述循序漸進,是一本難得的Netty學習教材,推薦有誌青年仔細學習研究本書,共同把NIO異步通信編程推嚮一個新高度。
  ——JBoss應用服務器核心開發組成員 張建鋒



媒體評論

編輯推薦


推薦購買:雲計算網絡珠璣(計算機網絡知識升級精煉版,從網絡的基本原理、SDN架構到neutron實踐,國內本深入分析neutron底層網絡原理的網絡技術書籍)實戰Java虛擬機——JVM故障診斷與性能優化(通過200餘示例詳細介紹解Java虛擬機中的各種參數配置、故障排查、性能監控以及性能優化, 技術全麵,通俗易懂,隨書51CTO學院課程學習卡)分布式網站架構設計與實踐(一綫工作經驗總結,囊括分布式網站所需技術的全貌、架構設計的核心原理與典型案例、常見問題及解決方案,有細節、接地氣)老碼說編程之玩轉Sift江湖(本基於XCode 6.1穩定版的Sift書籍,嬉笑怒罵間領悟Sift語言精髓和用法,真正學會開發完整商用APP,2印增加30多處修訂,支持Sift語法)1、Hadoop、Storm、Spark、Facebook、Titter、阿*巴巴都在使用Java高性能NIO通信框架Netty,本書告訴你Why,通過本書你可以全麵、係統地理解Netty 架構設計理念,以及異步NIO 編程。2、本書作者為資深一綫專傢,在産品中廣泛應用瞭Netty等NIO框架,具有豐富的多年實踐經驗,這就使得本書內容帶有很強的實踐性,讓你更全麵快速掌握Java高並發異步通信的框架——Netty的用法。3、本書版齣版後受到業界的一緻好評,應讀者的要求,第2版增加瞭MessagePack 編解碼、服務端創建、客戶端創建、高性能之道、可靠性、安全性等內容,內容更精彩。Netty是什麼?使用Netty能夠做什麼?為什麼要從傳統的Socket開發切換到NIO進行編程?為什麼不直接基於JDK的NIO類庫編程而選擇Netty?如何全麵係統地掌握Netty,進行NettyNIO開發、Netty編解碼開發、Netty多協議開發?如何通過對Netty源碼的學習獲得更深入地知識?掌握瞭Netty後,如何將其應用到實際架構中?Netty工程師的就業前景和可涉足的行業是怎樣的?本書都會一一解答。


目錄
基礎篇 走進Java NIO
第1 章 Java 的I/O 演進之路......2
1.1 I/O 基礎入門......3
1.1.1 Linux 網絡I/O 模型簡介......3
1.1.2 I/O 多路復用技術......6
1.2 Java 的I/O 演進......8
1.3 總結...... 10
第2 章 NIO 入門...... 11
2.1 傳統的BIO 編程...... 11
2.1.1 BIO 通信模型圖...... 12
2.1.2 同步阻塞式I/O 創建的TimeServer 源碼分析...... 13
2.1.3 同步阻塞式I/O 創建的TimeClient 源碼分析...... 16
2.2 僞異步I/O 編程...... 18
2.2.1 僞異步I/O 模型圖...... 19
2.2.2 僞異步I/O 創建的TimeServer 源碼分析...... 19
2.2.3 僞異步I/O 弊端分析...... 21
2.3 NIO 編程...... 24
2.3.1 NIO 類庫簡介...... 24
2.3.2 NIO 服務端序列圖...... 28
2.3.3 NIO 創建的TimeServer 源碼分析...... 30
2.3.4 NIO 客戶端序列圖...... 36
2.3.5 NIO 創建的TimeClient 源碼分析...... 39
2.4 AIO 編程...... 45
2.4.1 AIO 創建的TimeServer 源碼分析...... 46
2.4.2 AIO 創建的TimeClient 源碼分析...... 51
2.4.3 AIO 版本時間服務器運行結果...... 56
2.5 4 種I/O 的對比...... 58
2.5.1 概念澄清...... 58
2.5.2 不同I/O 模型對比...... 59
2.6 選擇Netty 的理由...... 60
2.6.1 不選擇Java 原生NIO 編程的原因...... 61
2.6.2 為什麼選擇Netty ...... 62
2.7 總結...... 63

入門篇 Netty NIO 開發指南

第3 章 Netty 入門應用...... 66
3.1 Netty 開發環境的搭建...... 66
3.1.1 下載Netty 的軟件包...... 67
3.1.2 搭建Netty 應用工程...... 67
3.2 Netty 服務端開發...... 68
3.3 Netty 客戶端開發...... 73
3.4 運行和調試...... 76
3.4.1 服務端和客戶端的運行...... 76
3.4.2 打包和部署...... 77
3.5 總結...... 77
第4 章 TCP 粘包/拆包問題的解決之道...... 79
4.1 TCP 粘包/拆包...... 79
4.1.1 TCP 粘包/拆包問題說明...... 80
4.1.2 TCP 粘包/拆包發生的原因...... 80
4.1.3 粘包問題的解決策略...... 81
4.2 未考慮TCP 粘包導緻功能異常案例...... 82
4.2.1 TimeServer 的改造...... 82
4.2.2 TimeClient 的改造...... 83
4.2.3 運行結果...... 84
4.3 利用LineBasedFrameDecoder 解決TCP 粘包問題...... 85
4.3.1 支持TCP 粘包的TimeServer ...... 86
4.3.2 支持TCP 粘包的TimeClient...... 88
4.3.3 運行支持TCP 粘包的時間服務器程序...... 90
4.3.4 LineBasedFrameDecoder 和StringDecoder 的原理分析...... 91
4.4 總結...... 92
第5 章 分隔符和定長解碼器的應用...... 93
5.1 DelimiterBasedFrameDecoder 應用開發...... 94
5.1.1 DelimiterBasedFrameDecoder 服務端開發...... 94
5.1.2 DelimiterBasedFrameDecoder 客戶端開發...... 97
5.1.3 運行DelimiterBasedFrameDecoder 服務端和客戶端...... 99
5.2 FixedLengthFrameDecoder 應用開發...... 101
5.2.1 FixedLengthFrameDecoder 服務端開發...... 101
5.2.2 利用telnet 命令行測試EchoServer 服務端...... 103
5.3 總結...... 104

中級篇 Netty 編解碼開發指南

第6 章 編解碼技術...... 106
6.1 Java 序列化的缺點...... 107
6.1.1 法跨語言...... 107
6.1.2 序列化後的碼流太大...... 107
6.1.3 序列化性能太低...... 110
6.2 業界主流的編解碼框架...... 113
6.2.1 Google 的Protobuf 介紹...... 113
6.2.2 Facebook 的Thrift 介紹...... 115
6.2.3 JBoss Marshalling 介紹...... 116
6.3 總結...... 117
第7 章 MessagePack 編解碼...... 118
7.1 MessagePack 介紹...... 118
7.1.1 MessagePack 多語言支持...... 119
7.1.2 MessagePack Java API 介紹...... 119
7.1.3 MessagePack 開發包下載...... 120
7.2 MessagePack 編碼器和解碼器開發...... 120
7.2.1 MessagePack 編碼器開發...... 120
7.2.2 MessagePack 解碼器開發...... 121
7.2.3 功能測試...... 121
7.3 粘包/半包支持...... 124
7.4 總結...... 127
第8 章 Google Protobuf 編解碼...... 128
8.1 Protobuf 的入門...... 129
8.1.1 Protobuf 開發環境搭建...... 129
8.1.2 Protobuf 編解碼開發...... 131
8.1.3 運行Protobuf 例程...... 133
8.2 Netty 的Protobuf 服務端開發...... 133
8.2.1 Protobuf 版本的圖書訂購服務端開發...... 134
8.2.2 Protobuf 版本的圖書訂購客戶端開發...... 136
8.2.3 Protobuf 版本的圖書訂購程序功能測試...... 139
8.3 Protobuf 的使用注意事項...... 140
8.4 總結...... 142
第9 章 JBoss Marshalling 編解碼...... 143
9.1 Marshalling 開發環境準備...... 143
9.2 Netty 的Marshalling 服務端開發...... 144
9.3 Netty 的Marshalling 客戶端開發...... 147
9.4 運行Marshalling 客戶端和服務端例程...... 149
9.5 總結...... 150

高*篇 Netty 多協議開發和應用

第10 章 HTTP 協議開發應用...... 154
10.1 HTTP 協議介紹...... 155
10.1.1 HTTP 協議的URL ...... 155
10.1.2 HTTP 請求消息(HttpRequest)...... 155
10.1.3 HTTP 響應消息(HttpResponse) ...... 158
10.2 Netty HTTP 服務端入門開發...... 159
10.2.1 HTTP 服務端例程場景描述...... 160
10.2.2 HTTP 服務端開發...... 160
10.2.3 Netty HTTP 文件服務器例程運行結果...... 166
10.3 Netty HTTP+XML 協議棧開發...... 170
10.3.1 開發場景介紹...... 171
10.3.2 HTTP+XML 協議棧設計...... 174
10.3.3 高效的XML 綁定框架JiBx ...... 175
10.3.4 HTTP+XML 編解碼框架開發...... 183
10.3.5 HTTP+XML 協議棧測試...... 199
10.3.6 小結...... 201
10.4 總結...... 202
第11 章 WebSocket 協議開發...... 203
11.1 HTTP 協議的弊端...... 204
11.2 WebSocket 入門...... 204
11.2.1 WebSocket 背景...... 205
11.2.2 WebSocket 連接建立...... 206
11.2.3 WebSocket 生命周期...... 207
11.2.4 WebSocket 連接關閉...... 208
11.3 Netty WebSocket 協議開發...... 209
11.3.1 WebSocket 服務端功能介紹...... 209
11.3.2 WebSocket 服務端開發...... 210
11.3.3 運行WebSocket 服務端...... 218
11.4 總結...... 219
第12 章 私有協議棧開發...... 221
12.1 私有協議介紹...... 221
12.2 Netty 協議棧功能設計...... 223
12.2.1 網絡拓撲圖...... 223
12.2.2 協議棧功能描述...... 224
12.2.3 通信模型...... 224
12.2.4 消息定義...... 225
12.2.5 Netty 協議支持的字段類型...... 226
12.2.6 Netty 協議的編解碼規範...... 227
12.2.7 鏈路的建立...... 229
12.2.8 鏈路的關閉...... 230
12.2.9 可靠性設計...... 230
12.2.10 安全性設計...... 232
12.2.11 可擴展性設計...... 232
12.3 Netty 協議棧開發...... 233
12.3.1 數據結構定義...... 233
12.3.2 消息編解碼...... 237
12.3.3 握手和安全認證...... 241
12.3.4 心跳檢測機製...... 245
12.3.5 斷連重連...... 248
12.3.6 客戶端代碼...... 249
12.3.7 服務端代碼...... 251
12.4 運行協議棧...... 252
12.4.1 正常場景...... 252
12.4.2 異常場景:服務端宕機重啓...... 253
12.4.3 異常場景:客戶端宕機重啓...... 256
12.5 總結...... 256
第13 章 服務端創建...... 258
13.1 原生NIO 類庫的復雜性...... 259
13.2 Netty 服務端創建源碼分析...... 259
13.2.1 Netty 服務端創建時序圖...... 260
13.2.2 Netty 服務端創建源碼分析...... 263
13.3 客戶端接入源碼分析...... 272
13.4 總結...... 275
第14 章 客戶端創建...... 276
14.1 Netty 客戶端創建流程分析...... 276
14.2.1 Netty 客戶端創建時序圖...... 276
14.2.2 Netty 客戶端創建流程分析...... 277
14.2 Netty 客戶端創建源碼分析...... 278
14.2.1 客戶端連接輔助類Bootstrap...... 278
14.2.2 客戶端連接操作...... 281
14.2.3 異步連接結果通知...... 283
14.2.4 客戶端連接超時機製...... 284
14.3 總結...... 286

源碼分析篇 Netty 功能介紹和源碼分析

第15 章 ByteBuf 和相關輔助類...... 288
15.1 ByteBuf 功能說明...... 288
15.1.1 ByteBuf 的工作原理...... 289
15.1.2 ByteBuf 的功能介紹...... 294
15.2 ByteBuf 源碼分析...... 308
15.2.1 ByteBuf 的主要類繼承關係...... 309
15.2.2 AbstractByteBuf 源碼分析...... 310
15.2.3 AbstractReferenceCountedByteBuf 源碼分析...... 319
15.2.4 UnpooledHeapByteBuf 源碼分析...... 321
15.2.5 PooledByteBuf 內存池原理分析...... 326
15.2.6 PooledDirectByteBuf 源碼分析...... 329
15.3 ByteBuf 相關的輔助類功能介紹...... 332
15.3.1 ByteBufHolder...... 332
15.3.2 ByteBufAllocator ...... 333
15.3.3 CompositeByteBuf ...... 334
15.3.4 ByteBufUtil ...... 336
15.4 總結...... 337
第16 章 Channel 和Unsafe ...... 338
16.1 Channel 功能說明...... 338
16.1.1 Channel 的工作原理...... 339
16.1.2 Channel 的功能介紹...... 340
16.2 Channel 源碼分析...... 343
16.2.1 Channel 的主要繼承關係類圖...... 343
16.2.2 AbstractChannel 源碼分析...... 344
16.2.3 AbstractNioChannel 源碼分析...... 347
16.2.4 AbstractNioByteChannel 源碼分析...... 350
16.2.5 AbstractNioMessageChannel 源碼分析...... 353
16.2.6 AbstractNioMessageServerChannel 源碼分析...... 354
16.2.7 NioServerSocketChannel 源碼分析...... 355
16.2.8 NioSocketChannel 源碼分析...... 358
16.3 Unsafe 功能說明...... 364
16.4 Unsafe 源碼分析...... 365
16.4.1 Unsafe 繼承關係類圖...... 365
16.4.2 AbstractUnsafe 源碼分析...... 366
16.4.3 AbstractNioUnsafe 源碼分析...... 375
16.4.4 NioByteUnsafe 源碼分析...... 379
16.5 總結...... 387
第17 章 ChannelPipeline 和ChannelHandler...... 388
17.1 ChannelPipeline 功能說明...... 389
17.1.1 ChannelPipeline 的事件處理...... 389
17.1.2 自定義攔截器...... 391
17.1.3 構建pipeline ...... 392
17.1.4 ChannelPipeline 的主要特性...... 393
17.2 ChannelPipeline 源碼分析...... 393
17.2.1 ChannelPipeline 的類繼承關係圖...... 393
17.2.2 ChannelPipeline 對ChannelHandler 的管理...... 393
17.2.3 ChannelPipeline 的inbound 事件...... 396
17.2.4 ChannelPipeline 的outbound 事件...... 397
17.3 ChannelHandler 功能說明...... 398
17.3.1 ChannelHandlerAdapter 功能說明...... 399
17.3.2 ByteToMessageDecoder 功能說明...... 399
17.3.3 MessageToMessageDecoder 功能說明...... 400
17.3.4 LengthFieldBasedFrameDecoder 功能說明...... 400
17.3.5 MessageToByteEncoder 功能說明...... 404
17.3.6 MessageToMessageEncoder 功能說明...... 404
17.3.7 LengthFieldPrepender 功能說明...... 405
17.4 ChannelHandler 源碼分析...... 406
17.4.1 ChannelHandler 的類繼承關係圖...... 406
17.4.2 ByteToMessageDecoder 源碼分析...... 407
17.4.3 MessageToMessageDecoder 源碼分析...... 410
17.4.4 LengthFieldBasedFrameDecoder 源碼分析...... 411
17.4.5 MessageToByteEncoder 源碼分析...... 415
17.4.6 MessageToMessageEncoder 源碼分析...... 416
17.4.7 LengthFieldPrepender 源碼分析...... 417
17.5 總結...... 418
第18 章 EventLoop 和EventLoopGroup...... 419
18.1 Netty 的綫程模型...... 419
18.1.1 Reactor 單綫程模型...... 420
18.1.2 Reactor 多綫程模型...... 421
18.1.3 主從Reactor 多綫程模型...... 422
18.1.4 Netty 的綫程模型...... 423
18.1.5 *佳實踐...... 424
18.2 NioEventLoop 源碼分析...... 425
18.2.1 NioEventLoop 設計原理...... 425
18.2.2 NioEventLoop 繼承關係類圖...... 426
18.2.3 NioEventLoop...... 427
18.3 總結...... 436
第19 章 Future 和Promise ...... 438
19.1 Future 功能...... 438
19.2 ChannelFuture 源碼分析...... 443
19.3 Promise 功能介紹...... 445
19.4 Promise 源碼分析...... 447
19.4.1 Promise 繼承關係圖...... 447
19.4.2 DefaultPromise ...... 447
19.5 總結...... 449

架構和行業應用篇 Netty 高*特性

第20 章 Netty 架構剖析...... 452
20.1 Netty 邏輯架構...... 452
20.1.1 Reactor 通信調度層...... 453
20.1.2 職責鏈ChannelPipeline ...... 453
20.1.3 業務邏輯編排層(Service ChannelHandler)...... 454
20.2 關鍵架構質量屬性...... 454
20.2.1 高性能...... 454
20.2.2 可靠性...... 457
20.2.3 可定製性...... 460
20.2.4 可擴展性...... 460
20.3 總結...... 460
第21 章 Java 多綫程編程在Netty 中的應用...... 461
21.1 Java 內存模型與多綫程編程...... 461
21.1.1 硬件的發展和多任務處理...... 461
21.1.2 Java 內存模型...... 462
21.2 Netty 的並發編程實踐...... 464
21.2.1 對共享的可變數據進行正確的同步...... 464
21.2.2 正確使用鎖...... 465
21.2.3 volatile 的正確使用...... 467
21.2.4 CAS 指令和原子類...... 470
21.2.5 綫程安全類的應用...... 472
21.2.6 讀寫鎖的應用...... 476
21.2.7 綫程安全性文檔說明...... 477
21.2.8 不要依賴綫程優先級...... 478
21.3 總結...... 479
第22 章 高性能之道...... 480
22.1 RPC 調用性能模型分析...... 480
22.1.1 傳統RPC 調用性能差的三宗罪...... 480
22.1.2 I/O 通信性能三原則...... 481
22.2 Netty 高性能之道...... 482
22.2.1 異步非阻塞通信...... 482
22.2.2 高效的Reactor 綫程模型...... 482
22.2.3 鎖化的串行設計...... 485
22.2.4 高效的並發編程...... 486
22.2.5 高性能的序列化框架...... 486
22.2.6 零拷貝...... 487
22.2.7 內存池...... 491
22.2.8 靈活的TCP 參數配置能力...... 494
22.3 主流NIO 框架性能對比...... 495
22.4 總結...... 497
第23 章 可靠性...... 498
23.1 可靠性需求...... 498
23.1.1 宕機的代價...... 498
23.1.2 Netty 可靠性需求...... 499
23.2 Netty 高可靠性設計...... 500
23.2.1 網絡通信類故障...... 500
23.2.2 鏈路的有效性檢測...... 507
23.2.3 Reactor 綫程的保護...... 510
23.2.4 內存保護...... 513
23.2.5 流量整形...... 516
23.2.6 優雅停機接口...... 519
23.3 優化建議...... 520
23.3.1 發送隊列容量上限控製...... 520
23.3.2 迴推發送失敗的消息...... 521
23.4 總結...... 521
第24 章 安全性...... 522
24.1 嚴峻的安全形勢...... 522
24.1.1 OpenSSL Heart bleed 漏洞...... 522
24.1.2 安全漏洞的代價...... 523
24.1.3 Netty 麵臨的安全風險...... 523
24.2 Netty SSL 安全特性...... 525
24.2.1 SSL 單嚮認證...... 525
24.2.2 SSL 雙嚮認證...... 532
24.2.3 第三方CA 認證...... 536
24.3 Netty SSL 源碼分析...... 538
24.3.1 客戶端...... 538
24.3.2 服務端...... 541
24.3.3 消息讀取...... 544
24.3.4 消息發送...... 545
24.4 Netty 擴展的安全特性...... 546
24.4.1 IP 地址黑名單機製...... 547
24.4.2 接入認證...... 548
24.4 總結...... 550
第25 章 Netty 未來展望...... 551
25.1 應用範圍...... 551
25.2 技術演進...... 552
25.3 社區活躍度...... 552
25.4 Road Map ...... 552
25.5 總結...... 553

附錄A Netty 參數配置錶...... 554

在綫試讀

  13.2.1Netty服務端創建時序圖
  下麵我們對Netty服務端創建的關鍵步驟和原理進行講解。
  步驟1:創建ServerBootstrap實例。ServerBootstrap是Netty服務端的啓動輔助類,它提供瞭一係列的方法用於設置服務端啓動相關的參數。底層通過門麵模式對各種能力進行抽象和封裝,盡量不需要用戶跟過多的底層API打交道,降低用戶的開發難度。
  我們在創建ServerBootstrap實例時,會驚訝地發現ServerBootstrap隻有一個無參的構造函數,作為啓動輔助類這讓人不可思議,因為它需要與多個其他組件或者類交互。ServerBootstrap構造函數沒有參數的根本原因是因為它的參數太多瞭,而且未來也可能會發生變化,為瞭解決這個問題,就需要引入Builder模式。《Effective Java》第*版第2條建議遇到多個構造器參數時要考慮用構建器,關於多個參數構造函數的缺點和使用構建器的優點大傢可以查閱《Effective Java》,在此不再詳述。
  步驟2:設置並綁定Reactor綫程池。Netty的Reactor綫程池是EventLoopGroup,它實際就是EventLoop的數組。EventLoop的職責是處理所有注冊到本綫程多路復用器Selector上的Channel,Selector的輪詢操作由綁定的EventLoop綫程run方法驅動,在一個循環體內循環執行。值得說明的是,EventLoop的職責不僅僅是處理網絡I/O事件,用戶自定義的Task和定時任務Task也統一由EventLoop負責處理,這樣綫程模型就實現瞭統一。從調度層麵看,也不存在在EventLoop綫程中再啓動其他類型的綫程用於異步執行另外的任務,這樣就避免瞭多綫程並發操作和鎖競爭,提升瞭I/O綫程的處理和調度性能。
  步驟3:設置並綁定服務端Channel。作為NIO服務端,需要創建ServerSocketChannel,Netty對原生的NIO類庫進行瞭封裝,對應實現是NioServerSocketChannel。對於用戶而言,不需要關心服務端Channel的底層實現細節和工作原理,隻需要指定具體使用哪種服務端Channel即可。因此,Netty的ServerBootstrap方法提供瞭channel方法用於指定服務端Channel的類型。Netty通過工廠類,利用反射創建NioServerSocketChannel對象。由於服務端監聽端口往往隻需要在係統啓動時纔會調用,因此反射對性能的影響並不大。相關代碼如下。
  public ServerBootstrap channel(Class channelClass) {
  if (channelClass == null) {
  throw new NullPointerException("channelClass");
  }
  return channelFactory(new ServerBootstrapChannelFactory(channelClass));
  }
  步驟4:鏈路建立的時候創建並初始化ChannelPipeline。ChannelPipeline並不是NIO服務端必需的,它本質就是一個負責處理網絡事件的職責鏈,負責管理和執行ChannelHandler。網絡事件以事件流的形式在ChannelPipeline中流轉,由ChannelPipeline根據ChannelHandler的執行策略調度ChannelHandler的執行。典型的網絡事件如下。
  (1)鏈路注冊;
  (2)鏈路激活;
  (3)鏈路斷開;
  (4)接收到請求消息;
  (5)請求消息接收並處理完畢;
  (6)發送應答消息;
  (7)鏈路發生異常;
  (8)發生用戶自定義事件。
  步驟5:初始化ChannelPipeline完成之後,添加並設置ChannelHandler。ChannelHandler是Netty提供給用戶定製和擴展的關鍵接口。利用ChannelHandler用戶可以完成大多數的功能定製,例如消息編解碼、心跳、安全認證、TSL/SSL認證、流量控製和流量整形等。Netty同時也提供瞭大量的係統ChannelHandler供用戶使用,比較實用的係統ChannelHandler總結如下。
  (1)係統編解碼框架——ByteToMessageCodec;
  (2)通用基於長度的半包解碼器——LengthFieldBasedFrameDecoder;
  (3)碼流日誌打印Handler——LoggingHandler;
  (4)SSL安全認證Handler——SslHandler;
  (5)鏈路空閑檢測Handler——IdleStateHandler;
  (6)流量整形Handler——ChannelTrafficShapingHandler;
  (7)Base64編解碼——Base64Decoder和Base64Encoder。
  創建和添加ChannelHandler的代碼示例如下。
  .childHandler(new ChannelInitializer() {
  @Override
  public void initChannel(SocketChannel ch)
  throws Exception {
  ch.pipeline().addLast(
  new EchoServerHandler());
  }
  });
  步驟6:綁定並啓動監聽端口。在綁定監聽端口之前係統會做一係列的初始化和檢測工作,完成之後,會啓動監聽端口,並將ServerSocketChannel注冊到Selector上監聽客戶端連接,相關代碼如下。
  protected void doBind(SocketAddress localAddress) throws Exception {
  javaChannel().socket().bind(localAddress, config.getBacklog());
  }
  步驟7:Selector輪詢。由Reactor綫程NioEventLoop負責調度和執行Selector輪詢操作,選擇準備就緒的Channel集閤,相關代碼如下。
  private void select() throws IOException {
  Selector selector = this.selector;
  try {
  //此處代碼省略......
  int selectedKeys = selector.select(timeoutMillis);
  selectCnt ++;
  //此處代碼省略......
  }
  步驟8:當輪詢到準備就緒的Channel之後,就由Reactor綫程NioEventLoop執行ChannelPipeline的相應方法,*終調度並執行ChannelHandler,接口如圖13-2所示。
  步驟9:執行Netty係統ChannelHandler和用戶添加定製的ChannelHandler。ChannelPipeline根據網絡事件的類型,調度並執行ChannelHandler,相關代碼如下。
  public ChannelHandlerContext fireChannelRead(Object msg) {
  DefaultChannelHandlerContext next = findContextInbound(MASK_CHANNEL_READ);
  next.invoker.invokeChannelRead(next, msg);
  return this;
  ……


深度解析現代網絡通信的基石——高性能網絡應用開發 在飛速發展的互聯網時代,高效、穩定、可擴展的網絡通信能力已成為衡量一個應用是否具備核心競爭力的關鍵。從傳統的Web服務器到新興的微服務架構,再到物聯網、遊戲、直播等實時交互場景,無處不彰顯著對高性能網絡框架的迫切需求。本書並非一部僅僅羅列API或簡單講解“如何使用”的入門手冊,而是旨在帶領讀者深入探究現代高性能網絡通信的底層原理與實現機製,構建對網絡編程更深層次的理解,從而能夠獨立設計、開發和優化復雜的網絡應用。 一、 穿越同步阻塞的迷霧:理解NIO的魅力 在深入探討現代網絡框架之前,理解其賴以生存的基礎——Java NIO(Non-blocking I/O)——至關重要。本書將從“為什麼需要NIO”這一根本性問題齣發,撥開傳統同步阻塞I/O(BIO)在並發處理上的瓶頸,詳細剖析NIO的核心概念。我們將細緻講解: 通道(Channel):作為數據傳輸的載體,本書將深入剖析`SocketChannel`、`ServerSocketChannel`、`FileChannel`等不同類型通道的特性與使用場景,理解它們是如何連接應用程序與I/O設備的。 緩衝區(Buffer):數據的存儲與讀寫是I/O操作的核心。我們將深入理解`ByteBuffer`的內存管理機製,包括`capacity`、`position`、`limit`、`mark`等關鍵屬性的含義,以及`flip()`、`clear()`、`rewind()`等操作背後的邏輯。此外,還將探討零拷貝(Zero-copy)技術在`FileChannel`中的應用,以及如何通過`MappedByteBuffer`實現內存映射,極大地提升大文件讀寫的效率。 選擇器(Selector):NIO的靈魂所在。本書將詳細闡述Selector的工作原理,如何通過一個綫程管理成百上韆個客戶端連接。我們將深入研究`SelectionKey`的生命周期,以及`OP_CONNECT`、`OP_ACCEPT`、`OP_READ`、`OP_WRITE`這四種事件的注冊、檢測與響應機製。通過模擬不同場景下的連接建立、數據讀寫等流程,讓讀者真正掌握Selector的精髓,理解其如何實現高效的I/O多路復用。 非阻塞模式:理解Java NIO如何通過設置通道為非阻塞模式,避免I/O操作的綫程掛起,從而實現高並發下的資源有效利用。我們將對比阻塞模式與非阻塞模式在性能上的顯著差異,並指導讀者如何根據實際需求選擇閤適的模式。 I/O多路復用器(Multiplexer):深入解析底層操作係統提供的I/O多路復用機製,例如Linux的`epoll`、BSD的`kqueue`,以及Windows的`IOCP`,理解Java NIO是如何封裝並利用這些高效的係統調用,實現跨平颱的高性能I/O。 二、 剖析Netty的架構精髓:構建可靠的高性能網絡應用 理解瞭NIO的基礎之後,本書將進一步深入Netty這個強大且成熟的異步事件驅動網絡應用框架。Netty並非隻是NIO的一層簡單封裝,它通過一係列精巧的設計,極大地簡化瞭網絡應用的開發,並提供瞭強大的可擴展性與性能優化能力。 核心組件解析: `ChannelPipeline`與`ChannelHandler`:Netty的事件處理模型是其核心競爭力之一。我們將詳細解析`ChannelPipeline`如何組織一係列`ChannelHandler`,形成一個事件處理鏈。深入理解`ChannelHandlerContext`在事件傳播中的作用,以及`ChannelInboundHandler`和`ChannelOutboundHandler`如何處理不同類型的事件。通過自定義Handler,讀者將學會如何實現各種業務邏輯,如協議編解碼、數據過濾、安全認證等。 `EventLoopGroup`與`EventLoop`:理解Netty如何利用多綫程模型來處理大量的並發連接。我們將剖析`NioEventLoopGroup`的創建與管理,以及`EventLoop`如何在綫程池中調度I/O事件和用戶自定義任務。掌握如何根據業務場景調整`EventLoopGroup`的綫程數量,實現最優的性能。 `Bootstrap`與`ServerBootstrap`:這些類是Netty應用啓動的入口。我們將演示如何使用它們來配置和啓動客戶端與服務器端應用,包括綁定端口、配置Socket選項、注冊Handler等。 `ByteBuf`:Netty提供瞭比`ByteBuffer`更強大、更易用的`ByteBuf`。本書將深入分析`ByteBuf`的內存管理,包括其池化機製、直接內存與堆內存的優勢,以及`readerIndex`和`writerIndex`如何實現高效的數據讀寫。 異步與事件驅動的編程範式:Netty倡導的是一種異步、非阻塞、事件驅動的編程模式。我們將引導讀者擺脫傳統的同步阻塞思維,學會如何利用Future/Promise機製來處理異步操作的結果,以及如何通過迴調函數來響應各種I/O事件。理解這種模式如何應對高並發請求,避免綫程飢餓和資源浪費。 協議棧的實現與定製: 解碼器(Decoder)與編碼器(Encoder):網絡通信離不開對數據的編碼與解碼。本書將詳細講解Netty提供的豐富解碼器和編碼器,如`ByteToMessageDecoder`、`MessageToByteEncoder`、`LengthFieldBasedFrameDecoder`等,它們是如何將字節流解析成業務對象,以及將業務對象序列化成字節流的。 編解碼框架的設計:我們將一起設計一個自定義的協議,並使用Netty的解碼器和編碼器來實現該協議的完整編解碼邏輯,讓讀者深刻理解協議設計與實現的關鍵點。 性能優化與調優: 內存管理與池化:深入探討`ByteBuf`的內存池如何有效減少內存分配和迴收的開銷,提升性能。 IO綫程模型優化:分析不同`EventLoopGroup`配置對性能的影響,並指導讀者根據業務特點進行調整。 TCP參數調優:講解`SO_BACKLOG`、`SO_RCVBUF`、`SO_SNDBUF`等TCP參數的含義及其對網絡性能的影響,並給齣調優建議。 並發控製與限流:在實際應用中,如何處理突發流量、防止雪崩效應。我們將探討Netty如何配閤其他技術實現有效的並發控製和限流策略。 三、 構建高可靠、可擴展的網絡應用 除瞭底層原理與框架解析,本書還將關注如何在Netty的基礎上,構建齣真正生産環境中可用的高可靠、可擴展的網絡應用。 服務發現與負載均衡:在高並發分布式係統中,如何動態地發現和路由服務是至關重要的。我們將探討如何將Netty與服務注冊中心(如Zookeeper、Nacos)結閤,實現服務的動態注冊與發現,以及基於某種策略(如輪詢、加權輪詢)實現負載均衡。 連接管理與心跳機製:如何保證連接的活躍性,及時發現並處理斷開的連接?我們將詳細講解Netty的心跳檢測機製,包括客戶端與服務器端如何發送心跳包,以及如何根據心跳超時做齣相應處理(重連、剔除失效連接等)。 異常處理與容錯設計:網絡通信充滿不確定性。本書將深入分析Netty中的常見異常類型,以及如何設計健壯的異常處理策略,保證應用的穩定運行。我們將強調“容錯”的設計理念,以及如何在麵對故障時,優雅地處理並恢復。 可伸縮性設計:隨著業務量的增長,如何保證應用能夠平滑地擴展?我們將討論如何設計Netty應用以適應未來的擴展需求,例如采用微服務架構、無狀態設計等。 安全性考量:在網絡通信中,數據安全不容忽視。我們將簡要探討如何在Netty中集成TLS/SSL加密,保護傳輸數據的機密性,以及如何結閤其他安全機製進行身份驗證和訪問控製。 目標讀者 本書適閤以下人群閱讀: 希望深入理解Java NIO底層原理的網絡工程師與開發者。 正在或計劃使用Netty框架進行高性能網絡應用開發的Java工程師。 對高並發、分布式係統、微服務架構等領域感興趣的技術愛好者。 尋求優化現有網絡應用性能、提升係統穩定性的資深開發人員。 學習本書,您將能夠: 清晰地理解:Java NIO的各種核心概念,以及它們如何協同工作。 熟練地運用:Netty框架,構建齣高效、可靠的網絡通信服務。 深入地分析:網絡協議的設計與實現。 有效地優化:網絡應用的性能,應對高並發挑戰。 自信地設計:滿足復雜業務需求的可擴展網絡係統。 本書將以實戰為導嚮,通過豐富的代碼示例和深入的原理剖析,幫助您從“知道Netty怎麼用”提升到“理解Netty為什麼這麼設計”,最終能夠獨立解決各種復雜的網絡通信難題,成為一名真正掌握高性能網絡通信技術的開發者。

用戶評價

評分

這本書的封麵設計實在是很吸引人,那種深邃的藍色調,配上簡潔有力的字體,立刻就讓人感覺這是一本有分量的技術書籍。我拿到手的時候,首先就被它的裝幀質量給驚艷到瞭,紙張厚實,印刷清晰,拿在手裏沉甸甸的感覺,讓人覺得物有所值。作為一名一直想深入研究高性能網絡編程的開發者,我看到“權威指南”這幾個字就心動瞭,畢竟在技術爆炸的時代,一本能讓人信賴的指南是多麼重要。我特彆欣賞作者在排版上的用心,關鍵代碼塊都有清晰的標注,圖文並茂的講解方式,讓很多復雜的概念變得生動起來。這本書的章節結構安排得非常閤理,從基礎概念的鋪墊,到核心模塊的剖析,再到實戰應用的展示,每一步都像是在為讀者搭建一個堅固的知識階梯。我花瞭點時間瀏覽瞭一下目錄,感覺它不僅涵蓋瞭Netty的基礎用法,更深入到瞭其內部的運作機製,這正是我所期待的深度。希望接下來的閱讀體驗能像這精美的外錶一樣令人滿意。

評分

這本書的實戰價值是毋庸置疑的,但真正讓我覺得物超所值的是它對“遺留問題”和“最佳實踐”的總結。在開發企業級應用時,我們常常會遇到各種奇奇怪怪的內存泄漏、綫程池配置不當導緻的假死狀態等棘手問題。這本書的後半部分,專門闢齣篇幅來講解如何使用Netty提供的工具進行性能監控和故障排查。它提供的那些調試技巧和陷阱規避指南,簡直就是一綫資深工程師的經驗總結,省去瞭我們自己踩坑的巨大成本。例如,關於粘包和半包問題的處理策略,書中給齣瞭多種不同場景下的解決方案,並分析瞭各自的優缺點,這對於構建健壯的通信協議至關重要。我感覺這本書與其說是一本教程,不如說是一本能陪你走過項目整個生命周期的技術夥伴,其知識的“保質期”相當長。

評分

我最近在重構一個對延遲要求極高的實時數據同步服務,原先基於傳統Socket的實現已經到瞭性能瓶頸的臨界點,所以纔決定啃下Netty這塊“硬骨頭”。這本書的閱讀過程,簡直就是一次對底層網絡模型認知的洗禮。尤其是關於事件驅動模型和零拷貝(Zero-Copy)技術的講解部分,簡直是茅塞頓開。作者沒有停留在API的簡單介紹,而是深入到瞭操作係統層麵,解釋瞭為什麼Netty能做到如此高的吞吐量和低延遲。我尤其喜歡它對各種Handler鏈條工作原理的細緻描繪,那些關於ChannelPipeline和ChannelHandler的交互邏輯,用流程圖和僞代碼結閤的方式展現得淋灕盡緻。在實際調試代碼時,每當遇到睏惑,翻開書本的相應章節,總能找到精準的解釋,這極大地減少瞭我排查問題的耗時。這本書對於已經有一定Java基礎,但想在網絡編程領域實現質的飛躍的工程師來說,絕對是一份不可多得的武功秘籍。

評分

坦率地說,市麵上關於Java網絡編程的書籍汗牛充棟,很多都停留在淺嘗輒止的層麵,要麼過度側重於業務場景的堆砌,要麼就是對底層原理的抽象講解得過於晦澀難懂。但這本書給我的感覺非常平衡。它不像一本純粹的理論著作,讀起來枯燥乏味;也不像一本純粹的“菜譜”,隻告訴你“怎麼做”而不告訴你“為什麼這麼做”。舉個例子,書中對Bootstrap和ServerBootstrap的初始化過程、各種Selector的底層實現差異,都進行瞭深入淺齣的對比分析。當我嘗試自己搭建一個基於多Reactor模式的集群服務時,書中的架構剖析部分成為瞭我最可靠的參考手冊。它教會我的不僅僅是如何寫齣可用的Netty代碼,更重要的是如何從係統設計的角度去理解和優化網絡應用的性能瓶頸。這種“知其然,更知其所以然”的境界,纔是技術深度真正的體現。

評分

作為一名從C++轉嚮Java平颱進行高性能服務開發的工程師,我對Java生態中那些需要深入理解JVM和操作係統交互的框架總是抱有敬畏之心。Netty無疑是其中的佼佼者。這本書最成功的地方,在於它成功地將Netty這個看似復雜的框架,解構成瞭一係列清晰、可理解的模塊。我對作者組織內容的邏輯非常贊賞,它循序漸進地引導讀者理解NIO的基石,然後過渡到Netty的事件循環(EventLoop)機製,最後纔深入到自定義協議的編解碼器(Codec)設計。特彆是關於ByteBuf的內存管理和池化機製的講解,對於控製內存開銷至關重要,講解得極其透徹。讀完後,我對自己以往對網絡編程的理解有瞭一個徹底的重構,不再是簡單地調用API,而是能真正掌控底層數據流嚮和資源分配的架構師視角。這本書無疑是通往Netty精通之路的最佳嚮導。

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