Socket Netty 思维脑图

Netty-SocketIO

netty-socketIO Github
netty-socketIO-demo Github

• netty-SocketIO 代码分析图例(建议下载到本地查看，作为代码分析参考，个人源码分析学习图稿)

性能

CentOS，1 个 CPU，4GB RAM 在 VM 上运行：CPU 10%，内存 15%

• 6000个 xhr 长的轮询会话
  或
• 15000 个 websockets 会话 每秒 4000 条消息

2014年客户反馈：
同时运行了 3W 个 websocket 客户端， 并设法达到了每秒 14W/s 条消息的峰值， 平均延迟不到 1秒

百万连接需要服务器量估计： 不考虑其它损耗/优化下，4C16G 机器 100台服务器左右

功能

• 1.监听前台事件
• 2.向指定客户端发送事件
• 3.将指定客户端加入指定房间
• 4.向指定房间广播事件
• 5.客户端从指定房间退出

核心功能介绍

1.源码结构

2.核心抽象

1）SocketIOServer

封装 netty 服务，对外提供一个 socket基础服务

2）SocketIOClient

封装每一个与 Server 连接的客户端为一个 SocketIOClient

3）Room 房间概念

• Namespace 命名空间： 包含多个房间、事件监听器、所有SocketIOClient， 以及基本的加入房间、离开房间，获取Clients、增加监听等操作。一般一个 SocketIOServer 一个 Namespace；已有连接监听、断开连接监听、心跳监听、
  • SocketIONamespace： 包含了 Namespace 和 相关的操作 BroadcastOperations
  • NamespaceHub 配置和命名空间的集线器

• Room 房间： 一个网络教室(教室内经常互通信息)，一个聊天群(群里经常互通信息) 等经常存在广播、单播操作的整体

• SocketIOClient 客户端连接： 指一个 SocketIOClient， 一个房间内包含多个 SocketIOClient，每个有自己的 session， 一个 SocketIOClient 可以存在于多个 Room 中，如一个学生客户端的 Socket，可以同时在多个 Room，课堂1、课堂2、聊天群1、聊天群2中
  • NamespaceClient: 命名空间和Socket集合体，并提供一个 ClientHead 存储 Client 额外信息和操作，本身提供发送事件、发送信息包、监听连接、断开连接等功能
  • ClientHead: 提供连接的 命名空间对象 Namespace~NamespaceClient，以及传输对象 Transport~TransportState。
    • HandshakeData 握手信息处理
    • AckManager Ack管理：注册、触发、缓存，给每个操作存一个 ack 任务， AckEntry 以及 AckCallback。
    • CancelableScheduler 超时断开任务处理
  • ClientsBox: 提供 session~ClientHead、channel~ClientHead 的映射 缓存
  • Transport: 提供一个 Packet 的队列，以及绑定的 处理通道 Channel。 里面会进行 Authorize 认证， ssl 安全， handshake 握手，channel 读取等处理， 底层会使用 netty 的 ChannelInboundHandlerAdapter。
    • WebSocketTransport
    • PollingTransport
  • SocketIOChannelInitializer: 继承 netty ChannelInitializer，进行 ack、packet、handler 等处理，并 start() SocketChannel。
• BoradcastOperations: 房间内操作的抽象：广播、单播、排除自己广播等
  • MultiRoomOperations: 多房间操作
  • SingleRoomOperations: 单房间操作

4）Store 客户端存储

存储 SocketIOClient信息，采用发布和订阅模式，可以监听不同 SocketIOClient 事件，并可以提供持久化机制，保证高可用。

• PubSubType: 连接、取消连接、加入房间、离开房间、广播事件
• DataListener: 监听事件并做处理
• StoreType: 内存、Redis、Hazelcast 等

5）netty 对接

• Handler Channel 处理
  • InPacketHandler： 读取、解码、获取Namespace、执行监听，
  • AuthorizeHandler: 认证，一般会在 Handshake 信息里处理认证，然后进行连接、激活通道、缓存、ack准备等系列操作
• JsonSupport JSON序列化处理，包编码解码中使用

总结

基于 netty Socket通信，定制一些 Channel Handler，以房间，连接为核心对象进行一些结构化数据存储，提供基本的 ping、ack、join、leave、dispatch 等业务操作