Java 200+ 面試題補充② Netty 模組

摘要： Netty 是一款基於 NIO（Nonblocking I/O，非阻塞IO）開發的網路通訊框架，對比於 BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的併發效能得到了很大提高。難能可貴的是，在保證快速和易用性的同時，並沒有喪失可維護性和效能等優勢。 2.Netty 的特點是什麼？ ...

Netty 是一款基於 NIO（Nonblocking I/O，非阻塞IO）開發的網路通訊框架，對比於 BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的併發效能得到了很大提高。難能可貴的是，在保證快速和易用性的同時，並沒有喪失可維護性和效能等優勢。

2.Netty 的特點是什麼？

• 高併發：Netty 是一款基於 NIO（Nonblocking IO，非阻塞IO）開發的網路通訊框架，對比於 BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的併發效能得到了很大提高。
• 傳輸快：Netty 的傳輸依賴於零拷貝特性，儘量減少不必要的記憶體拷貝，實現了更高效率的傳輸。
• 封裝好：Netty 封裝了 NIO 操作的很多細節，提供了易於使用呼叫介面。

3.什麼是 Netty 的零拷貝？

Netty 的零拷貝主要包含三個方面：

• Netty 的接收和傳送 ByteBuffer 採用 DIRECT BUFFERS，使用堆外直接記憶體進行 Socket 讀寫，不需要進行位元組緩衝區的二次拷貝。如果使用傳統的堆記憶體（HEAP BUFFERS）進行 Socket 讀寫，JVM 會將堆記憶體 Buffer 拷貝一份到直接記憶體中，然後才寫入 Socket 中。相比於堆外直接記憶體，訊息在傳送過程中多了一次緩衝區的記憶體拷貝。
• Netty 提供了組合 Buffer 物件，可以聚合多個 ByteBuffer 物件，使用者可以像操作一個 Buffer 那樣方便的對組合 Buffer 進行操作，避免了傳統通過記憶體拷貝的方式將幾個小 Buffer 合併成一個大的 Buffer。
• Netty 的檔案傳輸採用了 transferTo 方法，它可以直接將檔案緩衝區的資料傳送到目標 Channel，避免了傳統通過迴圈 write 方式導致的記憶體拷貝問題。

4.Netty 的優勢有哪些？

• 使用簡單：封裝了 NIO 的很多細節，使用更簡單。
• 功能強大：預置了多種編解碼功能，支援多種主流協議。
• 定製能力強：可以通過 ChannelHandler 對通訊框架進行靈活地擴充套件。
• 效能高：通過與其他業界主流的 NIO 框架對比，Netty 的綜合性能最優。
• 穩定：Netty 修復了已經發現的所有 NIO 的 bug，讓開發人員可以專注於業務本身。
• 社群活躍：Netty 是活躍的開源專案，版本迭代週期短，bug 修復速度快。

5.Netty 的應用場景有哪些？

典型的應用有：阿里分散式服務框架 Dubbo，預設使用 Netty 作為基礎通訊元件，還有 RocketMQ 也是使用 Netty 作為通訊的基礎。

6.Netty 高效能表現在哪些方面？

• IO 執行緒模型：同步非阻塞，用最少的資源做更多的事。
• 記憶體零拷貝：儘量減少不必要的記憶體拷貝，實現了更高效率的傳輸。
• 記憶體池設計：申請的記憶體可以重用，主要指直接記憶體。內部實現是用一顆二叉查詢樹管理記憶體分配情況。
• 串形化處理讀寫：避免使用鎖帶來的效能開銷。
• 高效能序列化協議：支援 protobuf 等高效能序列化協議。

7.Netty 和 Tomcat 的區別？

Netty 和 Tomcat 最大的區別就在於通訊協議，Tomcat 是基於 http 協議的，他的實質是一個基於 http 協議的web容器，但是 Netty 不一樣，他能通過程式設計自定義各種協議，因為 Netty 能夠自己編碼/解碼位元組流，完成類似Redis 訪問的功能，這就是 Netty 和 Tomcat 最大的區別。

8.Netty 中有那種重要元件？

• Channel：Netty 網路操作抽象類，它除了包括基本的 I/O 操作，如 bind、connect、read、write 等。
• EventLoop：主要是配合 Channel 處理 I/O 操作，用來處理連線的生命週期中所發生的事情。
• ChannelFuture：Netty 框架中所有的 I/O 操作都為非同步的，因此我們需要 ChannelFuture 的 addListener()註冊一個 ChannelFutureListener 監聽事件，當操作執行成功或者失敗時，監聽就會自動觸發返回結果。
• ChannelHandler：充當了所有處理入站和出站資料的邏輯容器。ChannelHandler 主要用來處理各種事件，這裡的事件很廣泛，比如可以是連線、資料接收、異常、資料轉換等。
• ChannelPipeline：為 ChannelHandler 鏈提供了容器，當 channel 建立時，就會被自動分配到它專屬的 ChannelPipeline，這個關聯是永久性的。

9.Netty 傳送訊息有幾種方式？

Netty 有兩種傳送訊息的方式：

• 直接寫入 Channel 中，訊息從 ChannelPipeline 當中尾部開始移動；
• 寫入和 ChannelHandler 繫結的 ChannelHandlerContext 中，訊息從 ChannelPipeline 中的下一個 ChannelHandler 中移動。

10.預設情況 Netty 起多少執行緒？何時啟動？

Netty 預設是 CPU 處理器數的兩倍，bind 完之後啟動。

11.Netty 支援哪些心跳型別設定？

• readerIdleTime：為讀超時時間（即測試端一定時間內未接受到被測試端訊息）。
• writerIdleTime：為寫超時時間（即測試端一定時間內向被測試端傳送訊息）。
• allIdleTime：所有型別的超時時間。

最後

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• 檢視全部面試題目： 《Java 最常見的 200+ 面試題》

參考文件

https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/78703551

https://blog.csdn.net/summerZBH123/article/details/79344226

https://blog.csdn.net/thinking_fioa/article/details/80588138

https://www.jianshu.com/p/a199ca28e80d

https://blog.csdn.net/linuu/article/details/51385682