利用Netty轻松实现高效在线数据库管理 (netty实现在线数据库)

随着移动互联网和物联网的快速发展,网络应用的开发已经成为各个企业必不可少的一部分。在开发过程中,往往需要使用到数据库来存储和管理数据,而如何高效地进行数据库管理是非常重要的。在这方面,Netty是一款非常优秀的网络编程框架,能够轻松实现高效在线数据库管理。

一、什么是Netty

Netty是一个基于NIO的客户端服务器框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它是一个异步的、事件驱动的网络应用程序框架,支持快速地开发可靠的、高性能的、可维护的网络应用程序。由于其可扩展性和可维护性,Netty被广泛应用于各种面向网络的应用程序开发。Netty的核心成分包括:NIO抽象、线程模型、Buffer抽象、编码解码、消息抽象、处理器等。

二、Netty的优势

1. 高性能

Netty基于NIO,相较于BIO,可以支持更大的并发连接,避免了传统网络IO的瓶颈。使用Netty进行高并发开发时,其性能优势明显,能够更好的满足业务的快速发展。

2. 可扩展性

Netty设计时,考虑到了非常高的可扩展性,它可以支持多种协议、多种编码解码方式,满足不同需求的开发场景。同时,Netty也支持多种协议,包括HTTP、WebSocket、FTP等。

3. 易用性

Netty的API设计非常人性化,使用简单,只需要几个步骤就能够完成网络应用程序的开发。

三、Netty技术在数据库管理中的运用

Netty被广泛应用于各种网络编程领域,例如,网络游戏、即时通信、流媒体等领域。而在数据库管理领域,Netty也有着非常广泛的运用。

1. 面向协议

Netty可以很方便地面向协议进行数据库管理。采用了Netty后,只需要定义好协议格式,然后写一个继承SimpleChannelInboundHandler的类,即可处理客户端和服务端的请求,实现UDP/TCP协议。

2. 高并发

数据库管理涉及到大量读写操作,需要高并发的能力。Netty的异步IO非常适合个高并发的应用场景,可以避免因为IO等待而阻塞线程。

3. 分布式网络

Netty可以在分布式网络中使用,可以建立多个数据库之间的连接,分布式服务的情况下,多数可以通过Netty连接各自的服务端,客户端通过连接的服务端进行数据的读写操作,实现异地、分布式、分散式的数据管理。

四、Netty的应用场景

1. 实时聊天室

聊天室是一个高并发的应用场景,需要支持大量用户同时在线的情况。Netty提供了一个非常好的解决方案,利用它的异步IO和事件驱动机制,实现了高并发和即时响应的聊天室功能。

2. 实时在线游戏

Netty能够快速处理游戏客户端和服务器之间的请求和响应,可以处理大量的请求和响应,保证高效的实时响应。

3. 数据库管理

Netty的异步IO非常适合数据库管理,能够高效地进行读写操作,处理大量的请求和响应。同时,由于Netty的可扩展性,它可以处理不同协议的数据库管理,满足不同的数据存储需求。

五、

Netty是一个非常优秀的网络编程框架,可以轻松实现高效在线数据库管理。采用Netty进行数据库管理,可以保证高并发的请求和响应,同时还可以支持多种协议、多种编码解码方式,非常适合各种场景的数据库管理需求。

相关问题拓展阅读:

使用netty构建API网关实践之路

随着互联网的快速发展,当前以步入移动互联、物联网时代。用户访问系统入口也变得多种方式,由原来单一的PC客户端,变化到PC客户端、各种厅派浏览器、手机移动端及智能终端等。同时系统之间大部分都不是单独运行,经常会涉及与其他系统对接、共享数据的需求。所以系统需要升级框架满足日新月异需求变化,支持业务发展,并将框架升级为微服务架构。“API网关”核心组件是架构用于满足此些需求

很多互联网平台已基于网关的设计思路,构建自身平台的API网关,国内主要有京东、携程、唯品会等,国外主要有Netflix、Amazon等。

业界为了满足这些需求,已有相关的网关框架。

1、基于nginx平台实现的网关有:kong、umbrella等

2、自研发的网关有:zuul1、zuul2等

但是以上网关框架只能是满足部分需求,不能满足企业的所有要求,就我而言,我认为更大的问题是没有协议转换及OPS管理控制平台

另外:对于微服务架构下,如果基于HTTP REST传输协议,API网关还承担了一个内外API甄别的功能,只有在API网关上注册了的API还能是真正的堆外API

整个网关系统由扮兆三个子系统组成:

说明:

1) 整个网关基于Netty NIO来实现同步非阻塞是HTTP服务,网关是外部API请求的HTTP服务端,同时是内部服务的客户端,所以有Netty Server Handler和Netty Client Handler的出现;

2)对于Netty Server Handler来说,当一个HTTP请求进来时,他会把当前连接转化为ClientToProxyConnection,它是线程安全的,伴随当前此HTTP请求的生命周期结束,它也负责ClientToProxyConnection的生命周期的维护;

3)对于Netty Client Handler来说,当ClientToProxyConnection需要传递请求到内部服务时,会新建(或者获取扮缺贺原来已建)的ProxyToServerConnection来进行内部的请求,它也是线程安全的;

4)对于Filter来说,他运行在ClientToProxyConnection上,插入请求进来及收到后端请求之间;

从以上分析,网关选择同步非阻塞方式是一个合适的选择

其中转化的过程如下:

2:根据FileDescriptorSet获取gRPC的入参和出参描述符,然后再创建gRPC所需要的MethodDescriptor方法描述对象

2) HTTP —-> dubbo

在dubbo的框架设计中,其中已经包含了泛化调用的设计,所以在这块,基本上就延用了dubbo的泛化调用来实现http转dubbo的协议,而关于dubbo的参数部分,可以指定参数映射规范,利用参数裁剪的技术对http请求参数进行抽取,如果dubbo的接口是java类型,则直接抽取,如果是pojo,按照dubbo的用户文档,把他组成一个Map的数据结构即可,而操作这一步需要映射规则

整个网关目前基本完成并且也开源到GitHub上,欢迎拍砖及使用

tesla

netty系列之:channel和channelGroup

channel是netty中数据传输和数据处理的渠道,也是netty程序中不可或缺的一环。在netty中channel是一个接口,针对不同的数据类型或者协议channel会有具体的不同实现。

虽然channel很重要,但是在代码中确实很神秘,基本上我们很少能够看到直接使用channel的情况,那么事实真的如此吗?和channel相关的ChannelGroup又有什么作用呢?一起来看看吧。

其实netty的代码是有固定的模板的,首先根据是server端还是client端,然后创建对应的Bootstrap和ServerBootstrap。然后给这个Bootstrap配置对应的group方法。然后为Bootstrap配置channel和handler,最后启动Bootstrap即可。

这样一个标准的netty程序就完成了。你需要做的就是为其挑选合适的group、channel和handler。

我们先看一个最简单的NioServerSocketChannel的情况:

这里历昌誉,我们将NioServerSocketChannel设置为ServerBootstrap的channel。

这样就完了吗?channel到底是在哪里用到的呢?

别急,我们仔细看一下try block中的最后一句:

b.bind(PORT).sync()实际上返回了一个ChannelFuture对象,通过调用它的channel方法,就返回了和它关联的Channel对象。

然后我们调用了channel.closeFuture()方法。closeFuture方法会返回一个ChannelFuture对象,这个对象将会在channel关闭的时候收到通知。

而sync方法会实现同步阻塞,一直等到channel关闭为止,从而进行后续的eventGroup的shutdown操作。

在ServerBootstrap中构建模板中,channel其实有两个作用,之一个作用是指定ServerBootstrap的channel,第二个作用就迅模是通过channel获取到channel关闭的事件,最终关闭整个netty程序。

虽然我们基本上看不到channel的直接方法调用,但是channel毋庸置疑,它就是netty的灵魂。

接下来我们再看一下具体消息处理的handler的基本操作:

通常如果需要在handler中向channel写入数据,我们调用的是ChannelHandlerContext的write方法。这个肢段方法和channel有什么关系呢?

首先write方法是ChannelOutboundInvoker接口中的方法,而ChannelHandlerContext和Channel都继承了ChannelOutboundInvoker接口,也就是说,ChannelHandlerContext和Channel都有write方法:

因为这里我们使用的是NioServerSocketChannel,所以我们来具体看一下NioServerSocketChannel中write的实现。

经过检查代码我们会发现NioServerSocketChannel继承自AbstractNioMessageChannel,AbstractNioMessageChannel继承自AbstractNioChannel,AbstractNioChannel继承自AbstractChannel,而这个write方法就是AbstractChannel中实现的:

Channel的write方法,实际上调用了pipeline的write方法。下面是pipeLine中的write方法:

这里的tail是一个AbstractChannelHandlerContext对象。

这样我们就得出了这样的结论:channel中的write方法最终实际上调用的是ChannelHandlerContext中的write方法。

所以上面的:

实际上可以直接从channel中调用:

channel是netty的灵魂,对于Bootstrap来说,要获取到对应的channel,可以通过调用:

来得到,从上面代码中我们也可以看到一个Bootstrap只会对应一个channel。

我们再来看一下channelGroup的定义:

可以看到ChannelGroup实际上是Channel的。ChannelGroup用来将类似的Channel构建成,从而可以对多个channel进行统一的管理。

可以能有小伙伴要问了,一个Bootstrap不是只对应一个channel吗?那么哪里来的channel的?

事实上,在一些复杂的程序中,我们可能启动多个Bootstrap来处理不同的业务,所以相应的就会有多个channel。

如果创建的channel过多,并且这些channel又是很同质化的时候,就有需求对这些channel进行统一管理。这时候就需要用到channelGroup了。

先看下channelGroup的基本使用,首先是创建一个channelGroup:

有了channelGroup之后,可以调用add方法,向其中添加不同的channel:

并且还可以统一向这些channel中发送消息:

基本上channelGroup提供了write,flush,flushAndWrite,writeAndFlush,disconnect,close,newCloseFuture等功能,用于对中的channel进行统一管理。

如果你有多个channel,那么可以考虑使用channelGroup。

另外channelGroup还有一些特性,我们来详细了解一下。

ChannelGroup是一个channel的,当然我们只希望保存open状态的channel,如果是close状态的channel,还要手动从ChannelGroup中移出的话实在是太麻烦了。

所以在ChannelGroup中,如果一个channel被关闭了,那么它会自动从ChannelGroup中移出,这个功能是怎么实现的呢?

先来看下channelGroup的add方法:

可以看到,在add方法中,为channel区分了是server channel还是非server channel。然后根据channel id将其存入ConcurrentMap中。

如果添加成功,则给channel添加了一个closeFuture的回调。当channel被关闭的时候,会去调用这个remover方法:

remover方法会将channel从serverChannels或者nonServerChannels中移出。从而保证ChannelGroup中只保存open状态的channel。

虽然 ServerBootstrap的bind方法只会返回一个channel,但是对于server来说,可以有多个worker EventLoopGroup,所以当客户端和服务器端建立连接之后建立的accepted Channel是server channel的子channel。

也就是说一个服务器端有一个server channel和多个accepted channel。

那么如果我们想要同时关闭这些channel的话, 就可以使用ChannelGroup的close方法。

因为如果Server channel和非Server channel在同一个ChannelGroup的话,所有的IO命令都会先发给server channel,然后才会发给非server channel。

所以我们可以将Server channel和非Server channel统统加入同一个ChannelGroup中,在程序的最后,统一调用ChannelGroup的close方法,从而达到该目的:

另外,和channel一样,channelGroup的操作都是异步的,它会返回一个ChannelGroupFuture对象。

我们看下ChannelGroupFuture的定义:

可以看到ChannelGroupFuture是一个Future,同时它也是一个ChannelFuture的遍历器,可以遍历ChannelGroup中所有channel返回的ChannelFuture。

同时ChannelGroupFuture提供了isSuccess,isPartialSuccess,isPartialFailure等方法判断命令是否部分成功。

ChannelGroupFuture还提供了addListener方法用来监听具体的事件。

channel是netty的核心,当我们有多个channel不便进行管理的时候,就可以使用channelGroup进行统一管理。

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