Dubbo 底层使用 Netty 作为网络通信框架。【网络传输问题】:相对于传统的 RPC 或者 RMI 等方式的远程服务过程调用采用了同步阻塞IO,当客户端的并发压力或者网络时延增长之后,同步阻塞 I/O 会由于频繁的等待导致 I/O 线程经常性阻塞,由于线程无法高效的工作,I/O处理能力自然会下降。【序列化性能差】:无法跨语言、码流长、性能差。【线程模型问题】:采用同步阻塞IO,这会导致每个 TCP 连接都占用 1个线程,由于线程资源时 JVM 虚拟机非常宝贵的资源,当 I/O 读写阻塞导致线程无法释放时,会导致性能急剧下降。
模仿 Dubbo 的消费者和提供者约定接口和协议,消费者远程调用提供者,提供者返回数据,消费者打印提供者返回的数据。
【1】创建一个接口,定义抽象方法。用于消费者和提供者之间的约定。
【2】创建一个提供者,该类需要监听消费者的请求,并按照约定返回数据。
【3】创建一个消费者,该类需要透明的调用自己不存在的方法,内部需要使用 Netty 请求提供者返回数据。
【1】添加 Netty Maven 依赖:
io.netty
netty-all
4.1.16.Final
【2】首先准备客户端和服务端需要的公共接口:
public interface HelloInterface {
String hello(String msg);
}
【3】服务端实现 HelloInterface 接口:
public class HelloImpl implements HelloInterface {
@Override
public String hello(String msg) {
//返回客户端的消息
return msg != null ? msg + " -----> I am fine." : "I am fine.";
}
}
【4】实现 Netty Server 端代码(代码固定,通常作为公共代码使用):
public class Provider {
static void startServer(String hostName, int port) {
//配置服务端的 NIO 线程组
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
//字符串的编解码器
p.addLast(new StringDecoder());
p.addLast(new StringEncoder());
p.addLast(new HelloHandler());
}
});
//绑定端口,同步等待成功
ChannelFuture f = bootstrap.bind(hostName, port).sync();
//等待服务端监听端口关闭
f.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//优雅退出释放线程池资源
//bossGroup.shutdownGracefully();
//workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
【5】服务端对应的 HelloHandler 类的实现:实现 ChannelInboundHandlerAdapter 适配器,对客户端发送的消息进行处理。这里显示判断了是否符合约定(并没有使用复杂的协议,只是一个字符串判断),然后创建一个具体实现类,并调用方法写回客户端。
public class HelloHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
// 如何符合约定,则调用本地方法,返回数据
if (msg.toString().startsWith(ClientBootstrap.providerName)) {
String result = new HelloImpl()
.hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1));
ctx.writeAndFlush(result);
}
}
}
【6】服务端启动类:先运行服务端,后运行客户端;
public class Bootstrap {
public static void main(String[] args) {
Provider.startServer("localhost", 8088);
}
}
消费者有一个需要注意的地方,就是调用需要透明,也就是说,框架使用者不用关心底层的网络实现。这里我们可以使用 JDK 的动态代理来实现这个目的。思路是客户端调用代理方法,返回一个实现了 HelloService 接口的代理对象,调用代理对象的方法,返回结果。当调用代理方法的时候,我们需要初始化 Netty 客户端,还需要向服务端请求数据,并返回数据。
【1】首先创建代理相关的类:该类有 2 个方法,创建代理和初始化客户端。初始化客户端逻辑: 创建一个 Netty 的客户端,并连接提供者,并设置一个自定义 handler,和一些 String 类型的编解码器。创建代理逻辑:使用 JDK 的动态代理技术,代理对象中的 invoke 方法实现如下:如果 client 没有初始化,则初始化 client,这个 client 既是 handler ,也是一个 Callback。将参数设置进 client ,使用线程池调用 client 的 call 方法并阻塞等待数据返回。
public class Consumer {
private static ExecutorService executor = Executors
.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
private static HelloClientHandler client;
/**
* 创建一个代理对象
*/
public Object createProxy(final Class> serviceClass,
final String providerName) {
return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
new Class>[]{serviceClass}, (proxy, method, args) -> {
if (client == null) {
initClient();
}
// 设置参数
client.setPara(providerName + args[0]);
return executor.submit(client).get();
});
}
/**
* 初始化客户端
*/
private static void initClient() {
client = new HelloClientHandler();
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap b = new Bootstrap();
b.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
.handler(new ChannelInitializer() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new StringDecoder());
p.addLast(new StringEncoder());
p.addLast(client);
}
});
//发起异步连接操作
ChannelFuture f = b.connect("localhost", 8088).sync();
//等待客户端关闭连接
f.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//group.shutdownGracefully();
}
}
}
【2】客户端 Netty 中 HelloClientHandler 类的实现:该类缓存了 ChannelHandlerContext,用于下次使用,有两个属性:返回结果和请求参数。当成功连接后,缓存 ChannelHandlerContext,当调用 call 方法的时候,将请求参数发送到服务端,等待。当服务端收到并返回数据后,调用 channelRead 方法,将返回值赋值个 result,并唤醒等待在 call 方法上的线程。此时,代理对象返回数据。
public class HelloClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements Callable {
private ChannelHandlerContext context;
private String result;
private String para;
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
context = ctx;
}
/**
* 收到服务端数据,唤醒等待线程
*/
@Override
public synchronized void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
result = msg.toString();
notify();
}
/**
* 写出数据,开始等待唤醒
*/
@Override
public synchronized Object call() throws InterruptedException {
context.writeAndFlush(para);
wait();
return result;
}
void setPara(String para) {
this.para = para;
}
}
首先创建了一个代理对象,然后每隔一秒钟调用代理的 hello 方法,并打印服务端返回的结果。
public class ClientBootstrap {
public static final String providerName = "HelloService#hello#";
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Consumer consumer = new Consumer();
// 创建一个代理对象
HelloInterface service = (HelloInterface) consumer
.createProxy(HelloInterface.class, providerName);
for (; ; ) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(service.hello("are you ok ?"));
}
}
}
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