关于NIO的讨论

ZHH2009 写道

tapestry1122 写道

baitian 写道

ZHH2009 写道

cutesource 写道

ZHH2009 写道

用NIO写网络框架没啥搞头了，要练练手可以，拿到正式产品中使用是要很多时间磨炼的，
还不如用现有成熟的网络框架，如Netty、grizzly，

至于Tomcat和Jetty中的网络层相对于Netty、grizzly这种，就好比是业余和专家级的区别，Mina现在也是干不过Netty的了，虽然早期都是出自Trustin Lee之手。

所以，我是建议你多花点时间认真仔细研究Netty的每行源代码反而得到的收获会更多。

 

Netty确实不太熟悉，但从mina的roadmap(http://mina.apache.org/road-map.html)发现，mina的作者就是开发Netty2的，后来弃Netty而转向推出Mina，所以我误以为Mina是Netty的升级版本，既然兄台严重推荐，我得好好学习一下

Trustin Lee这家伙确实很神经，先是开发Netty2，然后它把代码转到了Apache，并改名为Mina，

之后去了Jboss，又不管Mina了，又开始搞Netty3，包名也换成了org.jboss.netty，并且内部架构变动也很大。

现在最新版本是3.2系列，代码又从jboss迁移到github托管了。

 

不管他多折腾，总之Netty3.2的代码写的还是很漂亮的，性能比Mina和Tomcat和Jetty都好。

 

这位兄弟可否具体讲一讲为什么Netty3.2的代码性能比Mina和Tomcat和Jetty都好？

javaeye会员xmemcached作者dennis-zane曾经写文章分析过的

 

 

哈哈，baitian 的问题问得真是。。。

要是你在公开场合问Trustin Lee，估计他会笑而不语，

嘿嘿，因为这是人家最“珍贵”的东西吗。

 

当然，我不是他，但是这问题确实很难回答，最直接的办法就是看性能测试报告，

Netty的网站上提供了几个报告了，有Trustin Lee自己的测试，还有其他人的测试，

特别是Plurk的案例，这个案例就是关注Netty能支撑多少并发链接数的(而且是长链接)，

楼主的需求其实跟Plurk有点类似，请看这里: http://www.jboss.org/netty/performance.html

 

如果想知道源代码实现细节的差异，这个更难，比如你想知道Netty比Mina性能好的原因是什么，

你不光要知道Mina的所有实现细节，也同样要知道所有Netty的实现细节，

因为性能好坏是一个框架的整体表现形为，不局限于某个类、某个方法。

 

不过，为了削除某些人又怀疑我来JavaEye扯大炮了，我最好还是花1小时来码一下字，

我不了解Mina的所有实现细节，所以我只说我认为Netty做得好的地方(这些地方或许就是拉开性能差距的地方)。

 

 

NIO框架其实内部的核心实现都差不多, 比如在Server端通常开有Acceptor和Poller线程，

Acceptor负责接收请求，得到一个Socket后把它包装一下，比如放到一个Task中，然后再把Task加到一个Queue，

Poller说白了就是在不停的执行一个循环，在这个循环中处理各种Task，Task除了Acceptor新注册的任务外，当然还有读和写。

 

NIO框架性能表现得好与坏，更多的是作者在一些细节方面的处理，

比如在读写字节时尽量减少来回copy，这方面一些成熟的框架都做得很好了，

比如Tomcat、Jetty、Netty在从Socket中读取字节时一般都自已实现了一套Buffer类来对字节数组进行操作，

而不是直接使用java.nio中的Buffer类，

如果想从Buffer中抽取一个片段(比如在http协议解析中，一个请求行有method，uri，http-version)，

只要把offset和片段length记下来就行了。

 

 

另一个就是并发问题了，尽量减少不必要的同步，

 

比如像上面的Queue就是一个很关键的地方，这个地方一般会有三种线程在对它操作，

1. Acceptor把接收到的Socket包装成Task加到Queue(执行Queue.offer)

2. 应用线程要写数据，所以WriteTask也会加到Queue(执行Queue.offer)

3. Poller从Queue中取出Task来执行(执行Queue.poll)

 

所以这个Queue的实现就很重要了，

Netty的聪明之处在于，它没有使用java.util.concurrent中的Queue实现(比如ArrayBlockingQueue或ConcurrentLinkedQueue)，

而是使用Doug Lea大神在jdk1.7中才加入的jsr166y.LinkedTransferQueue，

在Netty中变成了org.jboss.netty.util.internal.LinkedTransferQueue，这两个类有一点点差异，

我无法确认是Trustin Lee自己修改的，还是用了不同版本。

 

jsr166y.LinkedTransferQueue威力不容忽视，Tomcat、Jetty、Mina都没使用，

如果你刚好又用过BoneCP(一个JDBC数据库链接池框架)，它也用了jsr166y.LinkedTransferQueue来对链接进行offer和poll操作，

BoneCP的测试报告出来了(http://jolbox.com/)，比DBCP、C3P0快20多倍。

 

 

 

除此之外，Netty的Poller实际上就是org.jboss.netty.channel.socket.nio.NioWorker，

默认情况下，NioWorker的个数是CPU个数的两倍，

并且Netty在NioWorker中建立了两个LinkedTransferQueue，

一个是registerTaskQueue，另一个是writeTaskQueue，

 

registerTaskQueue给Acceptor、Poller线程用，writeTaskQueue给应用线程和Poller线程用，

这一划分一定程度上减少了并发粒度，起码不用三种线程都挤到一个Queue上。

 

另一方面，writeTaskQueue是同时给多个应用线程使用的，

应用线程想往Channel中写数据时，这个Channel内部又有一个LinkedTransferQueue( 叫writeBuffer) 用来存放数据，

然后再把这个LinkedTransferQueue间接包装成一个writeTask放入writeTaskQueue，

而不是像传统做法那样每次写数据都直接放到writeTaskQueue，

 

因为Poller线程在写 应用线程A 放入的数据时，如果所有应用线程共用一个LinkedTransferQueue，

应用线程B必需跟　Poller线程 和 应用线程A 竞争同一个LinkedTransferQueue，

 

与其这样，还不如为应用线程B单独开一个LinkedTransferQueue，当Poller线程还没处理到应用B的数据时，

应用线程B自己去折腾自己的LinkedTransferQueue好了，

等Poller线程处理完应用A的数据后，再处理应用B的数据。

 

这种做法也是为了减少并发粒度，因为应用A和应用B的数据没有关联，所以没必要全放入一个Queue，

这样应用线程A和应用线程B在写数据时不会存在竞争。

 

具体实现更漂亮，有兴趣请看NioWorker和NioSocketChannel的源代码，

 

网上有另一种说法(至于谁说，我不点名了，大家都懂的)

 

 写道

MINA使用系列I/O线程处理读和写，这是很多典型NIO框架的手法。但是Netty要比MINA聪明得多，当发送Queue中是空的，Netty将直接发送数据，不再例行公事放入Queue中，如果发送Queue不是空的，Netty将这个数据放入队列，这时类似MINA做法。所以，Netty要快些

 

 

我对种说法的评价是: 说了等于没说，兄弟还需努力。

 

最后，再说一下Netty的一个缺点，

大家看到这，发现我都没有提到读数据的情况，Netty读数据也是用Poller线程在读，

不管Acceptor放入多少个Socket，全是Poller线程在一个个地读，

把读到的数据放到Buffer后会触发MessageEvent事件(Netty是一个纯正的事件驱动框架，这是Tomcat、Jetty这类业余选手望尘莫及的)，

此时会调用ChannelUpstreamHandler这类处理器的messageReceived方法，

messageReceived方法中的代码通常是业务相关的，但是执行messageReceived方法的线程却是Poller线程，

所以只要在messageReceived这种地方出现问题，比如有个Thead.sleep调用或者出现无限循环，

那么此时Netty跟死了没分别，Poller线程无法往下走了，所有Task都没法处理了。

评论

2 楼 luyee2010 2014-08-12  

话说这个帖子好老，看了下3.5.9发现已经是JUC的ConcurrentLinkedQueue了，4.0,5.0就更看不懂了！

1 楼 ahgf 2011-02-21  

"之后去了Jboss",Trustin Lee应该没有去Jboss吧，只不过是Apache mina的其中一个开发者去了jboss，并且继续开发Netty。
Mina确实不错，我开发的一个应用，上线2个月了，服务一次没重启过，当然了，每天的业务量不是太多，但相比以前用直接用NIO类库开发的一个应用要好多了，欢迎大家继续交流Mina和Netty。