Java分布式框架netty之NIO框架区别分析

Netty概述：

一、netty是基于Java NIO的网络应用框架，client-server框架

二、Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持，

做为一个异步NIO框架，Netty的全部IO操做都是异步非阻塞的，

经过Future-Listener机制，用户能够方便的主动获取或者经过通知机制得到IO操做结果。

三、做为当前最流行的NIO框架，Netty在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通讯行业等得到了普遍的应用，

一些业界著名的开源组件也基于Netty的NIO框架构建。

一.通讯框架

流行基于Java NIO通讯框架有Mina、Netty、Grizzly等。接下来讲下它们之间的对比。

二.它们的出身

一、Mina出身于开源界的大牛Apache组织；

二、Netty出身于商业开源大亨Jboss；

三、Grizzly则出身于土鳖Sun公司。

四、你的公司用的什么呢？哈哈欢迎留言评论~~

三.它们的设计理念

一、Mina

Mina(Multipurpose Infrastructure for Network Applications) 是 Apache 组织一个较新的项目，它为开发高性能和高可用性的网络应用程序提供了很是便利的框架。当前发行的 Mina 版本2.04支持基于 Java NIO 技术的 TCP/UDP 应用程序开发、串口通信程序，Mina 所支持的功能也在进一步的扩展中。

目前，正在使用Mina的应用包括：Apache Directory Project、AsyncWeb、AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）、RED5 Server（Macromedia Flash Media RTMP）、ObjectRADIUS、 Openfire等等。

二、Netty

Netty是一款异步的事件驱动的网络应用框架和工具，用于快速开发可维护的高性能、高扩展性协议服务器和客户端。也就是说，Netty是一个NIO客户端/服务器框架，支持快速、简单地开发网络应用，如协议服务器和客户端。它极大简化了网络编程，如TCP和UDP套接字服务器。

三、Grizzly

Grizzly是一种应用程序框架，专门解决编写成千上万用户访问服务器时候产生的各类问题。使用JAVA NIO做为基础，并隐藏其编程的复杂性。容易使用的高性能的API。带来非阻塞socketd到协议处理层。利用高性能的缓冲和缓冲管理使用高性能的线程池。

从设计的理念上来看，Mina的设计理念是最为优雅的。固然，因为Netty的主导做者与Mina的主导做者是同一人，出自同一人之手的Netty在设计理念上与Mina基本上是一致的。而Grizzly在设计理念上就较差了点，几乎是JavaNIO的简单封装。

四.Netty为何这么火？

Netty是目前最流行的由JBOSS提供的一个Java开源框架NIO框架，Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

相比JDK原生NIO，Netty提供了相对十分简单易用的API，很是适合网络编程。Netty是彻底基于NIO实现的，因此Netty是异步的。

做为一个异步NIO框架，Netty的全部IO操做都是异步非阻塞的，经过Future-Listener机制，用户能够方便的主动获取或者经过通知机制得到IO操做结果。

Netty无疑是NIO的老大，它的健壮性、功能、性能、可定制性和可扩展性在同类框架都是数一数二的。它已经获得成百上千的商业/商用项目验证，如Hadoop的RPC框架Avro、RocketMQ以及主流的分布式通讯框架Dubbo等等。

为何这么火，是有缘由的。

NIO通信服务端步骤：

一、建立ServerSocketChannel,为它配置非阻塞模式

二、绑定监听，配置TCP参数，录入backlog大小等

三、建立一个独立的IO线程，用于轮询多路复用器Selector

四、建立Selector，将以前的ServerSocketChannel注册到Selector上，并设置监听标识位SelectionKey.ACCEPT

五、启动IO线程，在循环体中执行Selector.select()方法，轮询就绪的通道

六、当轮询处处于就绪的通道时，须要进行判断操做位，若是是ACCEPT状态，说明是新的客户端介入，则调用accept方法接受新的客户端。

七、设置新接入客户端的一些参数，并将其通道继续注册到Selector之中。设置监听标识等

八、若是轮询的通道操做位是READ，则进行读取，构造Buffer对象等

九、更细节的还有数据没发送完成继续发送的问题

Netty实现通信的步骤：

一、建立两个NIO线程组，一个专门用来网络事件处理（接受客户端链接），另外一个则进行网络通信读写

二、建立一个ServerBootstrap对象，配置Netty的一系列参数，例如接受传入数据的缓存大小等。

三、建立一个实际处理数据的类ChannelInitializer,进行初始化的准备工做，好比设置传入数据的字符集，格式，实现实际处理数据的接口。

四、绑定端口，执行同步阻塞方法等待服务器启动便可。

当对于NIO模型，netty简单、健壮、性能稳定，并且这几步都是模板式开发，之后能够直接用，开发只需专一实际处理数据类的实现。

Netty最佳实践（数据通信、心跳检测）

netty服务最好能够单独做为一个项目，固然也能够与web项目集成在一块儿发布到tomcat，

这样好处是能够用到web项目中的service方法，可是web项目8080关闭，netty监听的端口号也关闭了

因此netty能够打成jar包运行，固然若是要用到service层的代码，也能够将service层的代码打成jar包

给netty业务类使用。

netty通信的方式：

①使用长链接通道不断开的形式进行通讯，也就是服务器和客户端的通道一直处于开启状态，若是服务器的

性能比较好，并且客户端的数量也很少的状况下，能够考虑这种方式

②一次性批量提交数据，采用短链接的方式，也就是咱们把数据保存在本地临时缓冲区或者临时表中，

当达到临界值时进行一次性批量提交，又或者根据定时任务轮询提交，这种状况下弊端是作不到

实时性传输，在实时性要求不高的程序中能够采用

③采用一种特殊的长链接，在指定某一段时间以内，服务端和某台客户端没有任何通信，则断开链接，

下次若是客户端要向服务端发送数据时，再次创建链接。

Netty的优势能够总结以下：

一、API使用简单，开发门槛低；

二、功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议；

三、定制能力强，能够经过ChannelHandler对通讯框架进行灵活地扩展；

四、性能高，经过与其余业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优；

五、成熟、稳定，Netty修复了已经发现的全部JDK NIO BUG，业务开发人员不须要再为NIO的BUG而烦恼；

六、社区活跃，版本迭代周期短，发现的BUG能够被及时修复，同时，更多的新功能会加入；

七、经历了大规模的商业应用考验，质量获得验证。在互联网、大数据、网络游戏、企业应用、电信软件等众多行业获得成功商用，证实了它已经彻底可以知足不一样行业的商业应用了。

与Mina相比有什么优点：

一、都是Trustin Lee的做品，Netty更晚；

二、Mina将内核和一些特性的联系过于紧密，使得用户在不须要这些特性的时候没法脱离，相比下性能会有所降低，Netty解决了这个设计问题；

三、Netty的文档更清晰，不少Mina的特性在Netty里都有；

四、Netty更新周期更短，新版本的发布比较快；

五、它们的架构差异不大，Mina靠apache生存，而Netty靠jboss，和jboss的结合度很是高，Netty有对google protocal buf的支持，有更完整的ioc容器支持(spring,guice,jbossmc和osgi)；

六、Netty比Mina使用起来更简单，Netty里你能够自定义的处理upstream events或/和downstream events，可使用decoder和encoder来解码和编码发送内容；

七、Netty和Mina在处理UDP时有一些不一样，Netty将UDP无链接的特性暴露出来；而Mina对UDP进行了高级层次的抽象，能够把UDP当成"面向链接"的协议，而要Netty作到这一点比较困难。

八、从任务调度粒度上看，mina会将有IO任务的session写入队列中，当循环执行任务时，则会轮询全部的session，并依次把session中的全部任务取出来运行。这样粗粒度的调度是不公平调度，会致使某些请求的延迟很高。

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