Java NIO框架Netty教程(十二)-并发访问测试(中)

写在前面：对Netty并发问题的测试和解决完全超出了我的预期，想说的东西越来越多。所以才出现这个中篇，也就是说，一定会有下篇。至于问题点的发现，OneCoder也在努力验证中。

继续并发的问题。在《Java NIO框架Netty教程(十一)-并发访问测试(上)》中，我们测试的其实是一种伪并发的情景。底层实际只有一个Channel在运作，不会出现什么无响应的问题。而实际的并发不是这个意思的，独立的客户端，自然就会有独立的channel。也就是一个服务端很可能和很多的客户端建立关系，就有很多的Channel，进行了多次的绑定。下面我们来模拟一下这种场景。

/**
 * Netty并发，多connection，socket并发测试
 *
 * @author lihzh(OneCoder)
 * @alia OneCoder
 * @Blog http://www.coderli.com
 * @date 2012-8-13 下午10:47:28
 */
public class ConcurrencyNettyMultiConnection {

    public static void main(String args[]) {
        final ClientBootstrap bootstrap = new ClientBootstrap(
                new NioClientSocketChannelFactory(
                        Executors.newCachedThreadPool(),
                        Executors.newCachedThreadPool()));
        // 设置一个处理服务端消息和各种消息事件的类(Handler)
        bootstrap.setPipelineFactory( new ChannelPipelineFactory() {
            @Override
            public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
                return Channels.pipeline( new ObjectEncoder(),
                        new ObjectClientHandler()
                );
            }
        });
        for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) {
                bootstrap.connect( new InetSocketAddress( "127.0.0.1" , 8000 ));
        }
    }
}

看到这段代码，你可能会疑问，这是在做什么。这个验证是基于酷壳的文章《Java NIO类库Selector机制解析（上）》。他是基于Java Selector直接进行的验证，Netty是在此之上封装了一层。其实OneCoder也做了Selector层的验证。

/**
 * Selector打开端口数量测试
 *
 * @author lihzh
 * @alia OneCoder
 * @blog http://www.coderli.com
 */
public class ConcurrencySelectorOpen {

    /**
     * @author lihzh
     * @alia OneCoder
     * @throws IOException
     * @throws InterruptedException
     * @date 2012-8-15 下午1:57:56
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) {
            Selector selector = Selector.open();
            SocketChannel channel = SocketChannel.open();
            channel.configureBlocking( false );
            channel.connect( new InetSocketAddress( "127.0.0.1" , 8000 ));
            channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        }
        Thread.sleep( 300000 );
    }
}

同样，通过Process Explorer去观察端口占用情况，开始跟酷壳大哥的观察到的效果一样。当不启动Server端，也就是不实际跟Server端建立链接的时候，3次selector open，占用了6个端口。

当启动Server端，进行绑定的时候，占用了9个端口

其实，多的三个，就是实际绑定的8000端口。其余就是酷壳大哥说的内部Loop链接。也就是说，对于我们实际场景，一次链接需要的端口数是3个。操作系统的端口数和资源当然有有限的，也就是说当我们增大这个链接的时候，错误必然会发生了。OneCoder尝试一下3000次的场景，并没有出现错误，不过这么下去出错肯定是必然的。

再看看服务端的情况，

这个还是直接通过Selector连接的时候的服务端的情况，除了两个内部回环端口以外，都是通过监听的8000的端口与外界通信，所以，服务端不会有端口限制的问题。不过，也可以看到，如果对链接不控制，服务端也维持大量的连接耗费系统资源！所以，良好的编码是多么的重要。

回到我们的主题，Netty的场景。先使用跟Selector测试一样的场景，单线程，一个bootstrap，连续多次connect看看错误和端口占用的情况。代码也就是开头提供的那段代码。

看看测试结果，

同样连接后还是占用9个端口。如果手动调用了channle.close()方法，则会释放与8000链接的端口，也就是变成6个端口占用。

增大连续连接数到10000。

首先没有报错，在每次close channel情况下，客户端端口占用情况如图（服务端情况类似）。

可见，并没有像selector那样无限的增加下去。这正是Netty中worker的巨大作用，帮我们管理这些琐碎的链接。具体分析，我们留待下章，您也可以自己研究一下。(OneCoder注：如果没关闭channel，会发现对8000端口的占用，会迅速增加。系统会很卡。)

调整测试代码，用一个线程来模拟一个客户端的请求。

/**
 * Netty并发，多connection，socket并发测试
 *
 * @author lihzh(OneCoder)
 * @alia OneCoder
 * @Blog http://www.coderli.com
 * @date 2012-8-13 下午10:47:28
 */
public class ConcurrencyNettyMultiConnection {

    public static void main(String args[]) {
        final ClientBootstrap bootstrap = new ClientBootstrap(
                new NioClientSocketChannelFactory(
                        Executors.newCachedThreadPool(),
                        Executors.newCachedThreadPool()));
        // 设置一个处理服务端消息和各种消息事件的类(Handler)
        bootstrap.setPipelineFactory( new ChannelPipelineFactory() {
            @Override
            public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
                return Channels.pipeline( new ObjectEncoder(),
                        new ObjectClientHandler()
                );
            }
        });
        for ( int i = 0 ; i < 1000 ; i++) {
            // 连接到本地的8000端口的服务端
            Thread t = new Thread( new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    bootstrap.connect( new InetSocketAddress( "127.0.0.1" , 8000 ));
                    try {
                        Thread.sleep( 300000 );
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            t.start();
        }
    }
}

不出所料，跟微博上问我问题的朋友出现的问题应该是一样的：

Write: 973
Write: 974
八月 17, 2012 9:57:28 下午 org.jboss.netty.channel.SimpleChannelHandler
警告: EXCEPTION, please implement one.coder.netty.chapter.eight.ObjectClientHandler.exceptionCaught() for proper handling.
java.net.ConnectException: Connection refused: no further information

这个问题，笔者确实尚未分析出原因，仅从端口占用情况来看，跟前面的测试用例跑出的效果基本类似。应该说明不是端口不足导致的，不过OneCoder尚不敢妄下结论。待研究后，我们下回分解吧：）您有任何想法，也可以提供给我，我来进行验证。

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