Netty面试题，62道Netty八股文（1万字1张手绘图），面渣逆袭必看👍
01、说说 Netty 的原理和流程
Netty 是一个基于Java NIO的高性能异步事件驱动的网络应用框架，极大简化了网络编程的复杂性。
常用于构建 RPC 框架，以提升分布式服务之间的通信效率。像 Dubbo 的网络层就可以基于 Netty 来实现。
Netty 支持零拷贝、可拓展事件模型；支持 TCP、UDP、HTTP、WebSocket 等多种协议；提供安全传输、可压缩、大文件、编解码等多种功能。
Netty 是基于主从 Reactor 模式实现的，主要分为两个线程组：
①、主 Reactor 线程组（Boss Group）
负责处理新的客户端连接请求。它内部维护一个或多个线程，每个线程都包含一个 Selector。
ServerSocketChannel 注册到 BossGroup 的 Selector 上，只关注 OP_ACCEPT 事件，即新的连接建立请求。
当 BossGroup 的 Selector 接收到连接请求时，使用 ServerSocketChannel.accept() 方法来接受新连接。
接受到的新连接被封装为 NioSocketChannel，并注册到 Worker Group 的 Selector 上。
②、从 Reactor 线程组（Worker Group）
WorkerGroup 管理的线程可能有多个，每个线程也是维护自己的 Selector。Netty 通常会根据一定的策略（如轮询）选择一个 Selector 来平衡负载。
每个 Selector 负责监听和处理所有已注册的 NioSocketChannel 的 IO 事件，如读 (OP_READ)、写 (OP_WRITE) 事件等。
当事件发生时，相应的 ChannelHandler 被调用来处理这些事件。这些 Handler 可以是用户自定义的处理器，用于实现具体的业务逻辑。
请说一下 Netty 的工作流程？
下面是一个简单的 Netty 服务器和客户端的示例，展示了基本的工作流程。这个例子中，服务器接收字符串消息，转换为大写形式后返回给客户端。
NettyServer：
public class NettyServer {
private final int port;
public NettyServer(int port) {
this.port = port;
}
public void start() throws Exception {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ServerHandler());
}
})
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
ChannelFuture future = bootstrap.bind(port).sync();
System.out.println("Server started on port " + port);
future.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new NettyServer(8080).start();
}
static class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
String input = (String) msg;
System.out.println("Received: " + input);
ctx.writeAndFlush(input.toUpperCase());
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
}①、BossGroup 和 WorkerGroup：
服务器初始化时，首先创建两个 NioEventLoopGroup 实例。
BossGroup 用于接受客户端的连接，WorkerGroup 用于处理连接后的数据传输。
- BossGroup 监听端口上的连接请求，每当接收到新连接时，BossNioEventLoop 就会处理连接请求，接受连接，并将新的 SocketChannel 注册到 WorkerGroup 的一个 NioEventLoop 上。
- 当 WorkerGroup 的 NioEventLoop 监测到 IO 事件（如读取数据），它会根据注册的 ChannelPipeline 中的 ChannelHandlers 处理这些事件。在示例中，服务器端收到数据后，通过一个 ServerHandler 将数据转换为大写并返回给客户端。
②、ServerBootstrap：配置服务器使用的辅助启动类。设置服务器要使用的 channel 类型为 NioServerSocketChannel。
并为新接入的连接定义 ChannelInitializer，在这个初始化器中，配置 ChannelPipeline，包括编解码器和业务处理器。
NettyClient：
public class NettyClient {
private final String host;
private final int port;
public NettyClient(String host, int port) {
this.host = host;
this.port = port;
}
public void start() throws Exception {
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ClientHandler());
}
});
Channel channel = bootstrap.connect(host, port).sync().channel();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String line = scanner.nextLine();
if ("quit".equalsIgnoreCase(line)) {
channel.close();
break;
}
channel.writeAndFlush(line);
}
channel.closeFuture().sync();
} finally {
group.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new NettyClient("localhost", 8080).start();
}
static class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {
System.out.println("Received from server: " + msg);
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
}①、EventLoopGroup：客户端只需要一个 NioEventLoopGroup 来处理所有操作，包括创建连接、发送数据和接收数据。
②、Bootstrap：配置客户端使用的辅助启动类。设置客户端要使用的 channel 类型为 NioSocketChannel。
客户端使用 Scanner 从命令行读取用户输入，发送到服务器；同时，它也能接收服务器返回的数据，并通过 ClientHandler 打印到控制台。
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