Netty 是一个广受欢迎的异步的、事件驱动的、基于NIO实现的 Java 开源网络应用程序框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。
JDK 原生 NIO 程序的问题
JDK 原生也有一套网络应用程序 API,但是存在一系列问题,主要如下:
NIO 的类库和 API 繁杂,使用麻烦:你需要熟练掌握 Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer 等。
需要具备其他的额外技能做铺垫:例如熟悉 Java 多线程编程,因为 NIO 编程涉及到 Reactor 模式,你必须对多线程和网路编程非常熟悉,才能编写出高质量的 NIO 程序。
可靠性能力补齐,开发工作量和难度都非常大:例如客户端面临断连重连、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络拥塞和异常码流的处理等等。NIO 编程的特点是功能开发相对容易,但是可靠性能力补齐工作量和难度都非常大。
JDK NIO 的 Bug:例如臭名昭著的 Epoll Bug,它会导致 Selector 空轮询,最终导致 CPU 100%。官方声称在 JDK 1.6 版本的 update 18 修复了该问题,但是直到 JDK 1.7 版本该问题仍旧存在,只不过该 Bug 发生概率降低了一些而已,它并没有被根本解决。
Netty 框架的优势
- API使用简单,开发门槛低;
- 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;
- 成熟、稳定,Netty 修复了已经发现的所有 JDK NIO BUG,业务开发人员不需要再为 NIO 的 BUG 而烦恼;
- 社区活跃,版本迭代周期短,发现的BUG可以被及时修复,同时,更多的新功能会加入;
- 经历了大规模的商业应用考验,质量得到验证。在互联网、大数据、网络游戏、企业应用、电信软件等众多行业得到成功商用,证明了它已经完全能够满足不同行业的商业应用。
Netty 的应用场景
互联网行业:在分布式系统中,各个节点之间需要远程服务调用,高性能的 RPC 框架必不可少,Netty 作为异步高性能的通信框架,往往作为基础通信组件被这些 RPC 框架使用。典型的应用有:阿里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 协议进行节点间通信,Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件,用于实现各进程节点之间的内部通信。
游戏行业:无论是手游服务端还是大型的网络游戏,Java 语言得到了越来越广泛的应用。Netty 作为高性能的基础通信组件,它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 协议栈。非常方便定制和开发私有协议栈,账号登录服务器,地图服务器之间可以方便的通过 Netty 进行高性能的通信。
大数据领域:经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架,默认采用 Netty 进行跨界点通信,它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。
企业软件:企业和 IT 集成需要 ESB,Netty 对多协议支持、私有协议定制的简洁性和高性能是 ESB RPC 框架的首选通信组件。事实上,很多企业总线厂商会选择 Netty 作为基础通信组件,用于企业的 IT 集成。
通信行业:Netty 的异步高性能、高可靠性和高成熟度的优点,使它在通信行业得到了大量的应用。
Netty 在开源框架中的应用
- 数据库:Cassandra
- 大数据处理:Spark、Hadoop
- 消息队列:RocketMQ
- 搜索引擎:Elasticsearch
- 框架:gRPC、Apache Dubbo、Spring5(WebFlux)
- 分布式协调器:ZooKeeper
- 工具类:async-http-client
- 其它参考:https://netty.io/wiki/adopters.html