​ 内容简介  · · · · · · 《Netty权威指南》是异步非阻塞通信领域的经典之作，基于最新版本Netty 5.0编写，是国内首本深入介绍Netty原理和架构的技术书籍，也是作者多年实战经验的总结和浓缩。在理论方面，讲解了Netty的逻辑架构模型和核心类库的设计原理，而且对Netty在大数据、互联网、游戏行业的应用进行了深入分析；实战方面，从第一个Netty入门程序到私有协议栈的设计和开发，通过实际例程，由浅入深地对Netty的核心API和类库的功能和用法进行了细致讲解。 《Netty权威指南》适合架构师、设计师、软件开发工程师、测试人员和其他对Java NIO框架、Java通信感兴趣的相关人士阅读，相信通过学习《Netty权威指南》，能够熟悉和掌握Netty这一优秀的异步通信框架，实现高可用分布式系统的构建。 目录  · · · · · · 基础篇 走进Java NIO 第1章 Java的I/O演进之路 2 1.1 I/O基础入门 3 1.1.1 Linux网络I/O模型简介 3 1.1.2 I/O多路复用技术 6 1.2 Java的I/O演进 8 1.3 总结 10 第2章 NIO入门 11 2.1 传统的BIO编程 11 2.1.1 BIO通信模型图 12 2.1.2 同步阻塞式I/O创建的TimeServer源码分析 13 2.1.3 同步阻塞式I/O创建的TimeClient源码分析 16 2.2 伪异步I/O编程 18 2.2.1 伪异步I/O模型图 19 2.2.2 伪异步式I/O创建的TimeServer源码分析 19 2.2.3 伪异步I/O弊端分析 21 2.3 NIO编程 24 2.3.1 NIO类库简介 24 2.3.2 NIO服务端序列图 28 2.3.3 NIO创建的TimeServer源码分析 31 2.3.4 NIO客户端序列图 36 2.3.5 NIO创建的TimeClient源码分析 39 2.4 AIO编程 45 2.4.1 AIO创建的TimeServer源码分析 46 2.4.2 AIO创建的TimeClient源码分析 52 2.4.3 AIO版本时间服务器运行结果 56 2.5 4种I/O的对比 58 2.5.1 概念澄清 58 2.5.2 不同I/O模型对比 60 2.6 选择Netty的理由 60 2.6.1 不选择Java原生NIO编程的原因 61 2.6.2 为什么选择Netty 62 2.7 总结 63 入门篇 Netty NIO开发指南 第3章 Netty入门应用 66 3.1 Netty开发环境的搭建 66 3.1.1 下载Netty的软件包 67 3.1.2 搭建Netty应用工程 67 3.2 Netty服务端开发 68 3.3 Netty客户端开发 73 3.4 运行和调试 76 3.4.1 服务端和客户端的运行 76 3.4.2 打包和部署 77 3.5 总结 78 第4章 TCP粘包/拆包问题的解决之道 79 4.1 TCP粘包/拆包 79 4.1.1 TCP粘包/拆包问题说明 80 4.1.2 TCP粘包/拆包发生的原因 80 4.1.3 粘包问题的解决策略 81 4.2 未考虑TCP粘包导致功能异常案例 82 4.2.1 TimeServer的改造 82 4.2.2 TimeClient的改造 83 4.2.3 运行结果 84 4.3 利用LineBasedFrameDecoder解决TCP粘包问题 88 4.3.1 支持TCP粘包的TimeServer 88 4.3.2 支持TCP粘包的TimeClient 90 4.3.3 运行支持TCP粘包的时间服务器程序 93 4.3.4 LineBasedFrameDecoder和StringDecoder的原理分析 98 4.4 总结 99 第5章 分隔符和定长解码器的应用 100 5.1 DelimiterBasedFrameDecoder应用开发 101 5.1.1 DelimiterBasedFrameDecoder服务端开发 101 5.1.2 DelimiterBasedFrameDecoder客户端开发 104 5.1.3 运行DelimiterBasedFrameDecoder服务端和客户端 106 5.2 FixedLengthFrameDecoder应用开发 108 5.2.1 FixedLengthFrameDecoder服务端开发 108 5.2.2 利用telnet命令行测试EchoServer服务端 110 5.3 总结 111 中级篇 Netty编解码开发指南 第6章 编解码技术 114 6.1 Java序列化的缺点 115 6.1.1 无法跨语言 115 6.1.2 序列化后的码流太大 115 6.1.3 序列化性能太低 118 6.2 业界主流的编解码框架 121 6.2.1 Google的Protobuf介绍 121 6.2.2 Facebook的Thrift介绍 123 6.2.3 JBoss Marshalling介绍 124 6.3 总结 125 第7章 Java序列化 126 7.1 Netty Java序列化服务端开发 126 7.2 Java序列化Netty客户端开发 132 7.3 运行结果 135 7.4 总结 137 第8章 Google Protobuf编解码 138 8.1 Protobuf的入门 139 8.1.1 Protobuf开发环境搭建 139 8.1.2 Protobuf编解码开发 141 8.1.3 运行Protobuf例程 143 8.2 Netty的Protobuf服务端开发 143 8.2.1 Protobuf版本的图书订购服务端开发 144 8.2.2 Protobuf版本的图书订购客户端开发 146 8.2.3 Protobuf版本的图书订购程序功能测试 149 8.3 Protobuf的使用注意事项 152 8.4 总结 153 第9章 JBoss Marshalling编解码 154 9.1 Marshalling开发环境准备 154 9.2 Netty的Marshalling服务端开发 155 9.3 Netty的Marshalling客户端开发 158 9.4 运行Marshalling客户端和服务端例程 160 9.5 总结 162 高级篇 Netty多协议开发和应用 第10章 HTTP协议开发应用 164 10.1 HTTP协议介绍 165 10.1.1 HTTP协议的URL 165 10.1.2 HTTP请求消息（HttpRequest） 165 10.1.3 HTTP响应消息（HttpResponse） 168 10.2 Netty HTTP服务端入门开发 169 10.2.1 HTTP服务端例程场景描述 170 10.2.2 HTTP服务端开发 170 10.2.3 Netty HTTP文件服务器例程运行结果 178 10.3 Netty HTTP+XML协议栈开发 182 10.3.1 开发场景介绍 183 10.3.2 HTTP+XML协议栈设计 186 10.3.3 高效的XML绑定框架JiBx 187 10.3.4 HTTP+XML编解码框架开发 195 10.3.5 HTTP+XML协议栈测试 211 10.3.6 小结 213 10.4 总结 214 第11章 WebSocket协议开发 215 11.1 HTTP协议的弊端 216 11.2 WebSocket入门 216 11.2.1 WebSocket背景 217 11.2.2 WebSocket连接建立 218 11.2.3 WebSocket生命周期 219 11.2.4 WebSocket连接关闭 220 11.3 Netty WebSocket协议开发 221 11.3.1 WebSocket服务端功能介绍 221 11.3.2 WebSocket服务端开发 222 11.3.3 运行WebSocket服务端 230 11.4 总结 231 第12章 UDP协议开发 233 12.1 UDP协议简介 234 12.2 UDP服务端开发 235 12.3 UDP客户端开发 238 12.4 运行UDP例程 240 12.5 总结 241 第13章 文件传输 242 13.1 文件的基础知识 243 13.1.1 文件的概念 243 13.1.2 文件路径 243 13.1.3 文件名称 244 13.1.4 FileChannel简介 244 13.2 Netty文件传输开发 245 13.3 运行Netty文件传输服务例程 248 13.4 总结 250 第14章 私有协议栈开发 251 14.1 私有协议介绍 251 14.2 Netty协议栈功能设计 253 14.2.1 网络拓扑图 253 14.2.2 协议栈功能描述 254 14.2.3 通信模型 254 14.2.4 消息定义 255 14.2.5 Netty协议支持的字段类型 256 14.2.6 Netty协议的编解码规范 257 14.2.7 链路的建立 259 14.2.8 链路的关闭 260 14.2.9 可靠性设计 260 14.2.10 安全性设计 262 14.2.11 可扩展性设计 262 14.3 Netty协议栈开发 263 14.3.1 数据结构定义 263 14.3.2 消息编解码 267 14.3.3 握手和安全认证 271 14.3.4 心跳检测机制 275 14.3.5 断连重连 278 14.3.6 客户端代码 279 14.3.7 服务端代码 281 14.4 运行协议栈 282 14.4.1 正常场景 282 14.4.2 异常场景：服务端宕机重启 283 14.4.3 异常场景：客户端宕机重启 286 14.5 总结 286 源码分析篇 Netty功能介绍和源码分析 第15章 ByteBuf和相关辅助类 290 15.1 ByteBuf功能说明 290 15.1.1 ByteBuf的工作原理 291 15.1.2 ByteBuf的功能介绍 296 15.2 ByteBuf源码分析 310 15.2.1 ByteBuf的主要类继承关系 311 15.2.2 AbstractByteBuf源码分析 312 15.2.3 AbstractReferenceCountedByteBuf源码分析 321 15.2.4 UnpooledHeapByteBuf源码分析 323 15.2.5 PooledByteBuf内存池原理分析 328 15.2.6 PooledDirectByteBuf源码分析 331 15.3 ByteBuf相关的辅助类功能介绍 334 15.3.1 ByteBufHolder 334 15.3.2 ByteBufAllocator 335 15.3.3 CompositeByteBuf 336 15.3.4 ByteBufUtil 338 15.4 总结 339 第16章 Channel和Unsafe 340 16.1 Channel 功能说明 340 16.1.1 Channel的工作原理 341 16.1.2 Channel的功能介绍 342 16.2 Channel源码分析 345 16.2.1 Channel的主要继承关系类图 345 16.2.2 AbstractChannel源码分析 346 16.2.3 AbstractNioChannel源码分析 349 16.2.4 AbstractNioByteChannel源码分析 352 16.2.5 AbstractNioMessageChannel源码分析 356 16.2.6 AbstractNioMessageServerChannel源码分析 357 16.2.7 NioServerSocketChannel源码分析 358 16.2.8 NioSocketChannel源码分析 360 16.3 Unsafe功能说明 366 16.4 Unsafe源码分析 367 16.4.1 Unsafe继承关系类图 367 16.4.2 AbstractUnsafe源码分析 367 16.4.3 AbstractNioUnsafe源码分析 377 16.4.4 NioByteUnsafe源码分析 380 16.5 总结 387 第17章 ChannelPipeline和ChannelHandler 389 17.1 ChannelPipeline功能说明 390 17.1.1 ChannelPipeline的事件处理 390 17.1.2 自定义拦截器 392 17.1.3 构建pipeline 393 17.1.4 ChannelPipeline的主要特性 394 17.2 ChannelPipeline源码分析 394 17.2.1 ChannelPipeline的类继承关系图 394 17.2.2 ChannelPipeline对ChannelHandler的管理 394 17.2.3 ChannelPipeline的inbound事件 397 17.2.4 ChannelPipeline的outbound事件 398 17.3 ChannelHandler功能说明 399 17.3.1 ChannelHandlerAdapter功能说明 400 17.3.2 ByteToMessageDecoder功能说明 400 17.3.3 MessageToMessageDecoder功能说明 401 17.3.4 LengthFieldBasedFrameDecoder功能说明 402 17.3.5 MessageToByteEncoder功能说明 405 17.3.6 MessageToMessageEncoder功能说明 406 17.3.7 LengthFieldPrepender功能说明 406 17.4 ChannelHandler源码分析 407 17.4.1 ChannelHandler的类继承关系图 407 17.4.2 ByteToMessageDecoder源码分析 408 17.4.3 MessageToMessageDecoder源码分析 411 17.4.4 LengthFieldBasedFrameDecoder源码分析 413 17.4.5 MessageToByteEncoder源码分析 417 17.4.6 MessageToMessageEncoder源码分析 418 17.4.7 LengthFieldPrepender源码分析 419 17.5 总结 420 第18章 EventLoop和EventLoopGroup 421 18.1 Netty的线程模型 421 18.1.1 Reactor单线程模型 422 18.1.2 Reactor多线程模型 423 18.1.3 主从Reactor多线程模型 424 18.1.4 Netty的线程模型 425 18.1.5 最佳实践 427 18.2 NioEventLoop源码分析 427 18.2.1 NioEventLoop设计原理 427 18.2.2 NioEventLoop继承关系类图 428 18.2.3 NioEventLoop 429 18.3 总结 440 第19章 Future和Promise 441 19.1 Future功能 441 19.2 ChannelFuture源码分析 446 19.3 Promise功能介绍 448 19.4 Promise源码分析 450 19.4.1 Promise继承关系图 450 19.4.2 DefaultPromise 450 19.5 总结 453 架构和行业应用篇 Netty高级特性 第20章 Java多线程编程在Netty中的应用 456 20.1 Java内存模型与多线程编程 456 20.1.1 硬件的发展和多任务处理 456 20.1.2 Java内存模型 457 20.2 Netty的并发编程实践 459 20.2.1 对共享的可变数据进行正确的同步 459 20.2.2 正确的使用锁 460 20.2.3 volatile的正确使用 462 20.2.4 CAS指令和原子类 465 20.2.5 线程安全类的应用 467 20.2.6 读写锁的应用 470 20.2.7 线程安全性文档说明 472 20.2.8 不要依赖线程优先级 473 20.3 总结 474 第21章 Netty架构剖析 475 21.1 Netty逻辑架构 475 21.1.1 Reactor通信调度层 476 21.1.2 职责链ChannelPipeline 476 21.1.3 业务逻辑编排层（Service ChannelHandler） 477 21.2 关键架构质量属性 477 21.2.1 高性能 477 21.2.2 可靠性 480 21.2.3 可定制性 483 21.2.4 可扩展性 483 21.3 总结 483 第22章 Netty行业应用 484 22.1 Netty在互联网行业的应用 485 22.1.1 传统垂直架构面临的问题 485 22.1.2 阿里分布式服务框架Dubbo 485 22.1.3 Dubbo的架构介绍 487 22.1.4 Netty在Dubbo中的应用 489 22.1.5 Dubbo框架集成Netty源码分析 491 22.2 Netty在大数据领域的应用 496 22.3 Netty在游戏行业的应用 497 22.3.1 游戏服务端架构介绍 498 22.3.2 Netty在游戏服务端的应用 501 22.4 总结 502 第23章 Netty未来展望 503 23.1 应用范围 503 23.2 技术演进 504 23.3 社区活跃度 504 23.4 Road Map 504 23.5 总结 505 附录A Netty参数配置表 506