00 学好 Netty,是你修炼 Java 内功的必经之路 你好,我是若地。我曾担任美团点评技术专家,是一名高性能组件发烧友,平时专注于基础架构中间件的研发工作,积累了丰富的分布式架构设计和调优经验。

我们知道网络层是架构设计中至关重要的环节,但 Java 的网络编程框架有很多(比如 Java NIO、Mina、Grizzy),为什么我这里只推荐 Netty 呢?

因为 Netty 是目前最流行的一款高性能 Java 网络编程框架,它被广泛使用在中间件、直播、社交、游戏等领域。目前,许多知名的开源软件也都将 Netty 用作网络通信的底层框架,如 Dubbo、RocketMQ、Elasticsearch、HBase 等。

为什么要学习 Netty?

讲到这里,你可能要问了:如果我的工作中涉及网络编程的内容并不多,那我是否还有必要花精力学习 Netty 呢?

其实在互联网大厂(阿里、腾讯、美团等)的中高级 Java 开发面试中,经常会问到涉及 Netty 核心技术原理的问题,比如:

  • Netty 的高性能表现在哪些方面?对你平时的项目开发有何启发?
  • Netty 中有哪些重要组件,它们之间有什么联系?
  • Netty 的内存池、对象池是如何设计的?
  • 针对 Netty 你有哪些印象比较深刻的系统调优案例?

这些问题看似简单,但如果你对 Netty 掌握不够深入,回答时就很容易“翻车”。我面试过很多求职者,虽然他们都有一定的 Netty 使用经验,但当深入探讨技术细节及如何解决项目中的实际问题时,就会发现大部分人只是简单使用,并没有深入掌握 Netty 的技术原理。如果你可以学好 Netty,掌握底层原理,一定会成为你求职面试的加分项。

而且通过 Netty 的学习,还可以锻炼你的编程思维,对 Java 其他的知识体系起到融会贯通的作用。

当年我刚踏入工作,领到的第一个任务是数据采集和上报。我尝试了各种解决方案最后都被主管否掉了,他说“不用那么麻烦,直接使用 Netty 就好了”。于是我一边学习一边完成工作,工作之余还会挤出时间研究 Netty 源码。

回想起研究源码的那段日子,虽然很辛苦,但仿佛为我打开了一扇 Java 新世界的大门,当我理解领悟 Netty 的设计原理之后,对 I/O 模型 、内存管理、线程模型、数据结构等当时理解起来有一定难度的知识,仿佛一瞬间“顿悟”了。而且在我日后再去学习 RocketMQ、Nginx、Redis 等优秀框架时,也明显感觉更加便捷、高效了。

因此,如果你想提升自己的技术水平并找到一份满意的工作,学习掌握 Netty 就非常重要。事实上,在平时的开发工作中,Netty 的易用性和可靠性也极大程度上降低了开发者的心智负担。

我在学生时代,写过不少网络应用,现在看来,非常冗长。当我熟练掌握 Netty 后,一切问题迎刃而解。Netty 对 Java NIO 进行了高级封装,简化了网络应用的开发过程,我们不再需要花费大量精力关注 Selector、SocketChannel、ServerSocketChannel 等繁杂的 API。

当我自己写网络应用时,拆包/粘包、数据编解码、TCP 断线重连等一系列问题都需要考虑到,而现在 Netty 给我们提供了现成的解决方案。此外遇到问题还可以在社区讨论,Netty 的迭代周期短修复问题快,其可靠性和健壮性被越来越多的公司所认可和采纳。

不客气地说,正是因为有 Netty 的存在,网络编程领域 Java 才得以与 C++ 并肩而立

由以上几点出发,我想和你一起学习 Netty,希望在工作和求职的过程中能够为你提供帮助,也可以为你打开学习思路。

学习目标与困难

那么我们该如何学习 Netty 技术呢?作为初学者,你一定会有很多疑问或遇到一些问题:

  • 缺乏网络相关的基础知识,学习 Netty 往往理解不深刻,始终不得其法;
  • Netty 知识点非常多,网上资源比较零散,社区文档对初学者也不够友好,如何系统化学习 Netty;
  • 看了这么多 Netty 的基础理论,落到项目开发中却依然毫无头绪;
  • Netty 源码过于复杂,学习无从下手,抓不住重点,最终半途而废;
  • 工作中缺少实践,仅仅学习理论知识很容易就忘记了。

在学习的过程中我也遇到了同样的问题,但幸运的是美团的工作经历让我有了很多实践和解决问题的机会。在这期间,我在系统设计方面不断有新的认知。

这里我想分享一些我的学习经验,供你一同学习。学习方法不但适合 Netty,也适合其他技术。希望通过这些经验,可以一同进步。

  • 首先,兴趣是最好的老师,工作之余我一定会分配出至少 10% 的时间去思考和学习新的知识,像 Netty 如此优秀的学习资源当然不能放过。
  • 其次,如果你工作中缺乏项目实战,其实也不必过于担心,可以尝试实现一些 MVP 的原型系统,例如 RPC、IM 即时聊天,HTTP 服务器等。不要觉得这是在浪费时间,实践出真知,在学习 Netty 的同时你也会得到很多收获。
  • 再次,在学习源码之前,首先要让自己成为一个熟练工,掌握基本理论。事实上,不论是学习什么框架,我会先尝试挑战自己。我在心中问自己:“我会如何设计它的架构?”然后再去学习相关的博客、源码等资源,思考作者的设计为什么与自己完全不一样?两者设计的差别在哪里?
  • 最终,反复学习也很重要。有时在汲取新知识的时候会对之前的知识点理解产生新的想法,我会带着疑问去把相关的知识重新学习一遍,打破砂锅问到底,经常收获满满。

Netty 的学习路径

如果现阶段的你:

  • 具备一定的 Java 基础,需要深入学习一款开源框架提升能力和开拓视野;
  • 希望自己在求职面试中增加闪光点,成为精通 Netty 的硬核程序员;
  • 想系统学习 Netty 服务端开发,并希望通过实战来加深理解;
  • 正在从事网络、分布式服务框架等方向的工作,期望自己成为该领域的专家。

那么这个课程就是为你量身定做的,课程中我会结合高频的面试题,从源码出发剖析 Netty 的核心技术原理,同时将这么多年使我受益匪浅的一些编程思想实战经验分享给你,帮助你在工作中学以致用,避免踩坑。

在这里我也总结归纳出一份 Netty 核心知识点的思维导图,希望可以帮助你梳理本专栏的整体知识脉络。我会由浅入深地带你建立起完整的 Netty 知识体系,夯实你的 Netty 基础知识、Netty 进阶技能、实战开发经验。

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  • 夯实 Netty 基础知识:第一、二部分介绍 Netty 的全貌,了解 Netty 的发展现状和技术架构,并且逐一讲解了 Netty 的核心组件原理和使用,以及网络通信必不可少的编解码技能,为后面的源码解析和实践环节打下基础。
  • Netty 进阶技能:第三部分讲解 Netty 的内存管理,并希望通过对比介绍 Nginx、Redis 两个著名的开源软件,帮你达到举一反三的能力。第四部分结合高频的面试问题,通过多解读剖析 Netty 的核心源码,帮助你快速准确地理解 Netty 高性能的技术原理,对其中的设计思想学以致用。
  • 实战开发经验:课程最后带你从 0 到 1 打造一个高性能分布式 RPC 框架,并针对 RPC 框架的核心要点,帮助你掌握网络编程的技巧,加深对 Netty 的理解。

除了上述内容,你还可以通过本专栏获得一些额外的福利。

  • 万丈高楼平地起,课程会穿插必备的 Linux 网络编程基础知识,助你理解 Netty 时事半功倍。
  • Netty 源码的调试经验和技巧,从源码中我们可以学习到优秀的设计思想和技巧。
  • Netty 在实际的项目实践中踩过哪些坑?最佳实践应该是什么?
  • 利用 Netty 如何快速搭建一套高性能的分布式 RPC 框架?我会一步步带你完成这个 MVP 原型。
  • 在技术道路上如何升级打怪?告诉你我是如何学习和打造自己的技术体系的。

讲到最后,相信你一定对学习 Netty 满怀激情,那么一起来解锁 Netty 这项技能吧,也欢迎你留言和我一起交流和讨论。希望你能够将 Netty 这门技术融会贯通,让你的开发实践与职业发展走得更加顺利、长远!

参考资料

https://learn.lianglianglee.com/%e4%b8%93%e6%a0%8f/Netty%20%e6%a0%b8%e5%bf%83%e5%8e%9f%e7%90%86%e5%89%96%e6%9e%90%e4%b8%8e%20RPC%20%e5%ae%9e%e8%b7%b5-%e5%ae%8c/00%20%e5%ad%a6%e5%a5%bd%20Netty%ef%bc%8c%e6%98%af%e4%bd%a0%e4%bf%ae%e7%82%bc%20Java%20%e5%86%85%e5%8a%9f%e7%9a%84%e5%bf%85%e7%bb%8f%e4%b9%8b%e8%b7%af.md