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基本信息
【插图】

编辑推荐
- 资深一线专家诚意之作,总结多年实践经验,带你全面掌握Java高并发异步通信的首选框架——Netty。
- Facebook、阿里巴巴、1号店、并发编程网、JBoss等多位资深技术专家联名力荐。
《Netty权威指南》是异步非阻塞通信领域的经典之作,是国内首本深入分析和讲解Netty原理和架构的著作,内容包含基础功能、高级应用、系统架构、源码分析和行业应用,深入阐述了Java I/O的Netty NIO开发、Netty编解码开发、Netty多协议开发等各方面的技术要点,包含了对源码的深刻解读,并且对Netty的应用现状和未来趋势进行分析,旨在帮助从业人员提升自我,更快更明确地发展职业道路。
Netty是什么?使用Netty能够做什么?为什么要从传统的Socket开发切换到NIO进行编程?为什么不直接基于JDK的NIO类库编程而选择Netty?如何全面系统地掌握Netty,进行Netty NIO开发、Netty编解码开发、Netty多协议开发?如何通过对Netty源码的学习获得更深入地知识?掌握了Netty后,如何将其应用到实际架构中?Netty工程师的就业前景和可涉足的行业是怎样的?本书都会一一解答。
内容简介
计算机书籍
《Netty权威指南》是异步非阻塞通信领域的经典之作,基于最新版本Netty 5.0编写,是国内首本深入介绍Netty原理和架构的技术书籍,也是作者多年实战经验的总结和浓缩。在理论方面,讲解了Netty的逻辑架构模型和核心类库的设计原理,而且对Netty在大数据、互联网、游戏行业的应用进行了深入分析;实战方面,从第一个Netty入门程序到私有协议栈的设计和开发,通过实际例程,由浅入深地对Netty的核心API和类库的功能和用法进行了细致讲解。
《Netty权威指南》适合架构师、设计师、软件开发工程师、测试人员和其他对Java NIO框架、Java通信感兴趣的相关人士阅读,相信通过学习本书,能够熟悉和掌握Netty这一优秀的异步通信框架,实现高可用分布式系统的构建。
作译者
Netty中国推广者,现华为技术有限公司平台中间件架构与设计部设计师,公司总裁技术创新奖获得者。长期从事高性能通信软件的架构设计和开发工作,有多年在NIO领域的设计、开发和运维经验,精通NIO编程和Netty、Mina等主流NIO框架。
目录
基础篇 走进Java NIO
第1章 Java的I/O演进之路 2
1.1 I/O基础入门 3
1.1.1 Linux网络I/O模型简介 3
1.1.2 I/O多路复用技术 6
1.2 Java的I/O演进 8
1.3 总结 10
第2章 NIO入门 11
2.1 传统的BIO编程 11
2.1.1 BIO通信模型图 12
2.1.2 同步阻塞式I/O创建的TimeServer源码分析 13
2.1.3 同步阻塞式I/O创建的TimeClient源码分析 16
2.2 伪异步I/O编程 18
2.2.1 伪异步I/O模型图 19
2.2.2 伪异步式I/O创建的TimeServer源码分析 19
2.2.3 伪异步I/O弊端分析 21
2.3 NIO编程 24
2.3.1 NIO类库简介 24
2.3.2 NIO服务端序列图 28
前言
受限于当时Tomcat和Servlet的同步阻塞I/O模型,以及在Java领域异步HTTP协议栈的技术积累不足,当时我们并没有办法完全解决这个问题,只能通过调整线程池策略和HTTP超时时间来从业务层面做规避。
2009年,由于对技术的热爱,我作为业务骨干被领导派去参加一个重点业务平台的研发工作,与两位资深的架构师(其中一位工作20年,做华为交换机出身)共同参与。这是我第一次全面接触异步I/O编程和高性能电信级协议栈的开发,眼界大开——异步高性能内部协议栈、异步HTTP、异步SOAP、异步SMPP……所有的协议栈都是异步非阻塞。后来的性能测试表明:基于Reactor模型统一调度的长连接和短连接协议栈,无论是性能、可靠性还是可维护性,都可以“秒杀”传统基于BIO开发的应用服务器和各种协议栈,这种差异本质上是一种代差。
在我从事异步NIO编程的2009年,业界还没有成熟的NIO框架,那个时候Mina刚刚开始起步,功能和性能都达不到商用标准。最困难的是,国内Java领域的异步通信还没有流行,整个业界的积累都非常少。那个时候资料匮乏,能够交流和探讨的圈内人很少,一旦踩住“地雷”,就需要夜以继日地维护。在随后2年多的时间里,经历了10多次的在通宵、凌晨被一线的运维人员电话吵醒等种种磨难之后,我们自研的NIO框架才逐渐稳定和成熟。期间,解决的BUG总计20~30个。
从2004年JDK1.4首次提供NIO 1.0类库到现在,已经过去了整整10年。JSR 51的设计初衷就是让Java能够提供非阻塞、具有弹性伸缩能力的异步I/O类库,从而结束Java在高性能服务器领域的不利地位。然而,在相当长的一段时间里,Java的NIO编程并没有流行起来,究其原因如下。
1. 大多数高性能服务器,被C和C++语言盘踞,由于它们可以直接使用操作系统的异步I/O能力,所以对JDK的NIO并不关心;
2. 移动互联网尚未兴起,基于Java的大规模分布式系统极少,很多中小型应用服务对于异步I/O的诉求不是很强烈;
3. 高性能、高可靠性领域,例如银行、证券、电信等依然以C++为主导,Java充当打杂的角色,NIO暂时没有用武之地;
4. 当时主流的J2EE服务器,几乎全部基于同步阻塞I/O构建,例如Servlet、Tomcat等,由于它们应用广泛,如果这些容器不支持NIO,用户很难具备独立构建异步协议栈的能力;
5. 异步NIO编程门槛比较高,开发和维护一款基于NIO的协议栈对很多中小型公司来说像是一场噩梦;
6. 业界NIO框架不成熟,很难商用;
7. 国内研发界对NIO的陌生和认识不足,没有充分重视。
基于上述几种原因,NIO编程的推广和发展长期滞后。值得欣慰的是,随着大规模分布式系统、大数据和流式计算框架的兴起,基于Java来构建这些系统已经成为主流,NIO编程和NIO框架在此期间得到了大规模的商用。在互联网领域,阿里的分布式服务框架Dubbo、RocketMQ,大数据的基础序列化和通信框架Avro,以及很多开源的软件都已经开始使用Netty来构建高性能、分布式通信能力,Netty社区的活跃度也名列前茅。根据目前的信息,Netty已经在如下几个领域得到了大规模的商业应用。
1. 互联网领域;
2. 电信领域;
3. 大数据领域;
4. 银行、证券等金融领域;
5. 游戏行业;
6. 电力等企业市场。
2014年春节前,我分享了一篇博文《Netty5.0架构剖析和源码解读》,短短1个月下载量达到了4000多。很多网友向我咨询NIO编程技术、NIO框架如何选择等问题,也有一些圈内朋友和出版社邀请我写一本关于Netty的技术书籍。作为最流行、表现最优异的NIO框架Netty深受大家喜爱,但是长期以来除了UserGuide之外,国内鲜有Netty相关的技术书籍供广大NIO编程爱好者学习和参考。由于Netty源码的复杂性和NIO编程本身的技术门槛限制,对于大多数读者而言,通过自己阅读和分析源码来深入掌握Netty的设计原理和实现细节是件困难的事情。从2011年开始我系统性的分析和应用了Netty和Mina,转瞬间已经过去了3年多。在这3年的时间里,我们的系统经受了无数严苛的考验,在这个过程中,对Netty和Mina有了更深刻的体验,也积累了丰富的运维和实战经验。我们都是开源框架Netty的受益者,为了让更多的朋友和同行能够了解NIO编程,深入学习和掌握Netty这个NIO利器,我打算将我的经验和大家分享,同时也结束国内尚无Netty学习教材的尴尬境地。
媒体评论
——阿里巴巴Dubbo、PaaS平台核心开发架构师李鼎
Netty是一个令人惊讶的项目,在短短几年成为众多Java高并发异步通信的首选框架。但目前国内资料极少并缺乏系统性,而李兄的这本系统介绍Netty开发和原理的书籍,很完美地填补了这个空白。国内的技术人员对Java NIO和Netty理解多一些,也就意味着国内整体网络编程技术的进步。本书条理清晰,对技术的阐述循序渐进,是一本难得的Netty学习教材,推荐有志青年仔细学习研究本书,共同把NIO异步通信编程推向一个新高度。
——JBoss应用服务器核心开发组成员张建锋
经常有很多Java领域的应届生和程序员来咨询我我,说自己非常希望找到心仪的工作,但是不知道如何学习和提高。在Java中我觉得比较有挑战性的技术就是网络I/O编程和多线程并发编程,而Netty作为企业高性能异步NIO通信的首选框架,在Twitter、Facebook、阿里巴巴等著名公司都得到了应用,学习和掌握它,对于个人的职业和技术发展都极具意义。本书正是一本引领我们由浅入深学习Netty的宝典,非常值得仔细研读和思考。
——并发编程网站长方腾飞
网络通信框架Netty已经逐渐成为了构建高可用分布式系统核心组件通信的基础,它的线程模型、零拷贝和多协议支持也让从业者们爱不释手,林锋兄作为国内NIO领域和Netty框架研究最早、水平最高的架构师之一,在本书中对Netty进行了全面的解析,其中大量的源码剖析和实战讲解给想学习NIO编程和Netty,进阶分布式的同学提出了一些思想或者说指引了前进方向,非常推荐。
——1号店资深架构师彭荣新
书摘
本节共有6个小节来讲解如何基于Netty开发HTTP+XML协议栈,在Netty提供的HTTP基础协议栈上进行扩展和封装,以实现对上层业务的零侵入。下面我们一起学习如何进行开发。
1.HTTP+XML请求消息编码类
对于上层业务侧,构造订购请求消息后,以HTTP+XML协议将消息发送给服务端,如果要实现对业务零侵入或者尽可能少的侵入,协议层和应用层应该解耦。
考虑到HTTP+XML协议栈需要一定的定制扩展能力,例如通过HTTP消息头携带业务自定义字段,所以,应该允许业务利用Netty的HTTP协议栈接口自行构造私有的HTTP消息头。
HTTP+XML的协议编码仍然采用ChannelPipeline中增加对应的编码handler类实现。
下面我们来一起看下HTTP+XML请求消息编码类的源码实现。
代码清单10-8 HTTP+XML HTTP请求消息编码类
11. public class HttpXmlRequestEncoder extends
12. AbstractHttpXmlEncoder {
13.
14. @Override
15. protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, HttpXmlRequest msg,
16. List out) throws Exception {
17. ByteBuf body = encode0(ctx, msg.getBody());
18. FullHttpRequest request = msg.getRequest();
19. if (request == null) {
20. request = new DefaultFullHttpRequest(HttpVersion.HTTP_1_1,
21. HttpMethod.GET, "/do", body);
22. HttpHeaders headers = request.headers();