Java 200+ 面试题补充② Netty 模块

Netty 是一款基于 NIO(Nonblocking I/O,非阻塞IO开发的网络通信框架,对比于 BIO(Blocking I/O,阻塞IO),他的并发性能得到了很大提高。难能可贵的是,在保证快速和易用性的同时,并没有丧失可维护性和性能等优势。

2.Netty 的特点是什么?

  • 高并发:Netty 是一款基于 NIO(Nonblocking IO,非阻塞IO)开发的网络通信框架,对比于 BIO(Blocking I/O,阻塞IO),他的并发性能得到了很大提高。
  • 传输快:Netty 的传输依赖于零拷贝特性,尽量减少不必要的内存拷贝,实现了更高效率的传输。
  • 封装好:Netty 封装了 NIO 操作的很多细节,提供了易于使用调用接口。

3.什么是 Netty 的零拷贝?

Netty 的零拷贝主要包含三个方面:

  • Netty 的接收和发送 ByteBuffer 采用 DIRECT BUFFERS,使用堆外直接内存进行 Socket 读写,不需要进行字节缓冲区的二次拷贝。如果使用传统的堆内存(HEAP BUFFERS)进行 Socket 读写,JVM 会将堆内存 Buffer 拷贝一份到直接内存中,然后才写入 Socket 中。相比于堆外直接内存,消息在发送过程中多了一次缓冲区的内存拷贝。
  • Netty 提供了组合 Buffer 对象,可以聚合多个 ByteBuffer 对象,用户可以像操作一个 Buffer 那样方便的对组合 Buffer 进行操作,避免了传统通过内存拷贝的方式将几个小 Buffer 合并成一个大的 Buffer。
  • Netty 的文件传输采用了 transferTo 方法,它可以直接将文件缓冲区的数据发送到目标 Channel,避免了传统通过循环 write 方式导致的内存拷贝问题。

4.Netty 的优势有哪些?

  • 使用简单:封装了 NIO 的很多细节,使用更简单。
  • 功能强大:预置了多种编解码功能,支持多种主流协议
  • 定制能力强:可以通过 ChannelHandler 对通信框架进行灵活地扩展。
  • 性能高:通过与其他业界主流的 NIO 框架对比,Netty 的综合性能最优。
  • 稳定:Netty 修复了已经发现的所有 NIO 的 bug,让开发人员可以专注于业务本身。
  • 社区活跃:Netty 是活跃的开源项目,版本迭代周期短,bug 修复速度快。

5.Netty 的应用场景有哪些?

典型的应用有:阿里分布式服务框架 Dubbo,默认使用 Netty 作为基础通信组件,还有 RocketMQ 也是使用 Netty 作为通讯的基础。

6.Netty 高性能表现在哪些方面?

  • IO 线程模型同步非阻塞,用最少的资源做更多的事。
  • 内存零拷贝:尽量减少不必要的内存拷贝,实现了更高效率的传输。
  • 内存池设计:申请的内存可以重用,主要指直接内存。内部实现是用一颗二叉查找树管理内存分配情况。
  • 串形化处理读写:避免使用带来的性能开销。
  • 高性能序列化协议:支持 protobuf 等高性能序列化协议。

7.Netty 和 Tomcat 的区别?

Netty 和 Tomcat 最大的区别就在于通信协议,Tomcat 是基于 http 协议的,他的实质是一个基于 http 协议的web容器,但是 Netty 不一样,他能通过编程自定义各种协议,因为 Netty 能够自己编码/解码字节流,完成类似Redis 访问的功能,这就是 Netty 和 Tomcat 最大的区别。

8.Netty 中有那种重要组件?

  • Channel:Netty 网络操作抽象类,它除了包括基本的 I/O 操作,如 bind、connect、read、write 等。
  • EventLoop:主要是配合 Channel 处理 I/O 操作,用来处理连接的生命周期中所发生的事情。
  • ChannelFuture:Netty 框架中所有的 I/O 操作都为异步的,因此我们需要 ChannelFuture 的 addListener()注册一个 ChannelFutureListener 监听事件,当操作执行成功或者失败时,监听就会自动触发返回结果。
  • ChannelHandler:充当了所有处理入站和出站数据的逻辑容器。ChannelHandler 主要用来处理各种事件,这里的事件很广泛,比如可以是连接、数据接收、异常、数据转换等。
  • ChannelPipeline:为 ChannelHandler 链提供了容器,当 channel 创建时,就会被自动分配到它专属的 ChannelPipeline,这个关联是永久性的。

9.Netty 发送消息有几种方式?

Netty 有两种发送消息的方式:

  • 直接写入 Channel 中,消息从 ChannelPipeline 当中尾部开始移动;
  • 写入和 ChannelHandler 绑定的 ChannelHandlerContext 中,消息从 ChannelPipeline 中的下一个 ChannelHandler 中移动。

10.默认情况 Netty 起多少线程?何时启动?

Netty 默认是 CPU 处理器数的两倍,bind 完之后启动。

11.Netty 支持哪些心跳类型设置?

  • readerIdleTime:为读超时时间(即测试端一定时间内未接受到被测试端消息)。
  • writerIdleTime:为写超时时间(即测试端一定时间内向被测试端发送消息)。
  • allIdleTime:所有类型的超时时间。

最后

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Java 200+ 面试题补充② Netty 模块
  • 查看全部面试题目: 《Java 最常见的 200+ 面试题》

参考文档

https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/78703551

https://blog.csdn.net/summerZBH123/article/details/79344226

https://blog.csdn.net/thinking_fioa/article/details/80588138

https://www.jianshu.com/p/a199ca28e80d

https://blog.csdn.net/linuu/article/details/51385682

原文 

https://juejin.im/post/5c81b08f5188257a323f4cef

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