Socket网络通讯技术
TCP与UDP协议
Socket

Socket(套接字)是两个程序之间通过双向信道进行数据交换的端，可以理解为接口。使用Socket编程也称为网络编程，Socket只是接口并不是网络通信协议。

socket可以进行TCP或UDP连接；

TCP与UDP区别

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

TCP协议应用场景：HTTP、HTTPS、FTP协议

UDP是面向无连接通讯协议，udp通讯时不需要接受方确定，属于不可靠传输，可能会存在丢包的现象。

UDP协议应用场景：QQ语音、QQ视频

NIO(Non Blocking IO) 同步非阻塞

NIO同步非阻塞的原理：多个客户端发送连接请求注册到（多路复用器）selector中，

多路复用器使用轮训机制实现检测每个io请求有数据就进行处理。 

底层实现原理：

I/O多路复用底层一般用的Linux API（select，poll，epoll）来实现

 NIO 有三大核心组件： Channel(通道)， Buffer(缓冲区)，Selector(选择器)

1.Channel(通道) :称之为通道，和IO相连，通信双方进行数据交流的通道，需要和buffer结合使用。

2.Buffer(缓冲区) :对数据的读取/写入需要使用buffer，buffer本质就是一个数组。

3.Selector(选择器): IO多路复用  一个线程Thread使用选择器Selector通过轮询的方式去监听多个通道Channel上的事件，从而让一个线程可以处理多个事件。

什么是Netty

Netty是一款基于NIO（非阻塞IO）开发的网络通信框架，对比于BIO（阻塞IO），他的并发性能得到了很大提高。

BIO 同步阻塞IO

NIO 同步非阻塞IO  linux操作系统内核

AIO异步非阻塞IO  linux服务器内核支持不是很完善

为什么需要使用Netty

1.传统的NIO 的类库和 API 繁杂， 使用麻烦： 需要熟练掌握Selector、 ServerSocketChannel、 SocketChannel、 ByteBuffer等。

2.开发工作量和难度都非常大： 例如客户端面临断连重连、 网络闪断、心跳处理、半包读写、 网络拥塞和异常流的处理等等。

3.Netty 对 JDK 自带的 NIO 的 API 进行了良好的封装，解决了上述问题。且Netty拥有高性能、 吞吐量更高，延迟更低，减少资源消耗，最小化不必要的内存复制等优点。

注意：大多数企业都在使用Netty4，Netty5已经被废弃。

为什么Netty使用NIO而不是AIO

原因：

在Linux系统上，AIO的底层实现仍使用EPOLL，与NIO相同，因此在性能上没有明显的优势；

在Windows的AIO底层实现良好，但是Netty开发人员并没有把Windows作为主要使用平台考虑。

为什么要使用netty

同步非阻塞IO通讯
高效的线程模型
无锁化的设计
高性能序列化框架
零拷贝、内存池
灵活的TCP协议参数设置

Netty使用场景

心跳机制
RPC 框架Dubbo+动态代理设计模式
Rocketmq  netty 数据结构模式
聊天室
游戏
Xxl-job分布式任务调度平台

TCP协议粘包与拆包

产生的背景

1.要发送的数据小于TCP发送缓冲区的大小，TCP将多次写入缓冲区的数据一次发送出去，将会发生粘包；

2.接收数据端的应用层没有及时读取接收缓冲区中的数据，将发生粘包；

3.要发送的数据大于TCP发送缓冲区剩余空间大小，将会发生拆包；

4.待发送数据大于MSS（最大报文长度），TCP在传输前将进行拆包。即TCP报文长度-TCP头部长度>MSS。

MSS （最大报文段长度）:

最大报文段长度（MSS）是TCP协议的一个选项，用于在TCP连接建立时，收发双方协商通信时每一个报文段所能承载的最大数据长度（不包括文段头）。

Netty为什么创建两个线程池