Netty干货分享:京东京麦的生产级TCP网关技术实践总结

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《首次披露:快手是何如做到百万观众同场看直播仍能秒开且不卡顿的?》

《即时通讯音视频开发(七):音频基础及编码原理入门》

《求教android消息推送:GCM、XMPP、MQTT四种 方案的优劣》

《网络编程懒人入门(二):快速理解网络通信协议(下篇)》

《微信团队原创分享:Android版微信后台保活实战分享(应用程序保活篇)》

《不为人知的网络编程(一):浅析TCP协议中的疑难杂症(上篇)》

《IM单聊和群聊中的在线状况同步应该用“推”还是“拉”?》

《实现延迟低于30000毫秒的103000P实时音视频直播的实践分享》

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《何何如证IM实时消息的“时序性”与“一致性”?》

《开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的现状:一场有始无终的开源秀》

《移动端实时音视频直播技术详解(五):推流和传输》

《缘何QQ用的是UDP协议而还要TCP协议?》

《微信后台基于时间序的海量数据冷热分级收集实践》

《应用保活终极总结(三):Android6.0及以上的保活实践(被杀复活篇)》

《即时通讯音视频开发(一):视频编解码之理论概述》

(本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-1243-1-1.html)

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《Web端即时通讯安全:跨站点WebSocket劫持漏洞详解(含示例代码)》

TCP网关的核心组件是Netty,而Netty的NIO模型是Reactor反应堆模型(Reactor要花费有收集功能的多路复用器Selector)。每有有一另另三个连接对应有有一另另三个Channel(多路指多个Channel,复用指多个连接复用了有有一另另三个应用程序或少量应用程序,在Netty指EventLoop),有有一另另三个Channel对应唯一的ChannelPipeline,多个Handler串行的加入到Pipeline中,每个Handler关联唯一的ChannelHandlerContext。

步骤九:执行Netty系统和业务ChannelHandler,依次调度并执行ChannelPipeline的ChannelHandler。

《移动端IM中大规模群消息的推送何何如证带宽、实时性?》

《简述传输层协议TCP和UDP的区别》

《蘑菇街即时通讯/IM服务器开发之架构选则》

步骤五:加上并设置ChannelHandler,ChannelHandler串行的加入ChannelPipeline中。

《开源实时音视频技术WebRTC中RTP/RTCP数据传输协议的应用》

《Android端消息推送总结:实现原理、心跳保活、遇到的疑问等》

《LinkedIn的Web端即时通讯实践:实现单机几十万条长连接》

《Netty 4.x学习(一):ByteBuf详解》

步骤六:绑定监听端口并启动服务端,将NioServerSocketChannel注册到Selector上。

NioEventLoop是Netty的Reactor应用程序,其角色:

《即时通讯音视频开发(六):何如刚始于音频编解码技术的学习》

《即时通讯音视频开发(九):实时语音通讯的回音及回音消除�概述》

简单介绍一下京麦是什么:

[2] NIO异步网络编程资料:

3)Task Queue/Delay Task Queu:作为定时任务应用程序,执行定时任务,类似于于链路空闲检测和发送心跳消息等。

具体的实现过程如下:

《理论经典:TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解》

《有有一另另三个基于MQTT通信协议的完整篇 Android推送Demo》

《移动端即时通讯协议选则:UDP还是TCP?》

《即时通讯安全篇(四):实例分析Android中密钥硬编码的风险》

《不为人知的网络编程(四):深入研究分析TCP的异常关闭》

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《移动端实时音视频直播技术详解(一):开篇》

《移动端IM开发还要面对的技术疑问》

TCP网关长连接容器的Handler只要贴到 去Pipeline的中。.我.我知道TCP属于OSI的传输层,太大建立Session管理机制构建会话层来提供应用层服务,还要极大的降低系统复杂度。太大,每有有一另另三个Channel对应有有一另另三个Connection,有有一另另三个Connection又对应有有一另另三个Session,Session由Session Manager管理,Session与Connection是一一对应,Connection保存着ChannelHandlerContext(ChannelHanderContext还要找到Channel),Session通过心跳机制来保持Channel的Active状况。

《声网架构师谈实时音视频云的实现难点(视频采访)》

《不为人知的网络编程(五):UDP的连接性和负载均衡》

《开源实时音视频技术WebRTC在Windows下的简明编译教程》

[9] IM开发综合文章:

《高性能网络编程(二):上有有一另另三个10年,著名的C10K并发连接疑问》

[4] 有关IM/推送的心跳保活外理:

《即时通讯音视频开发(十):实时语音通讯的回音消除�技术详解》

一齐,注意到session.connect措施 ,在connect措施 中会对Session加上的Listeners进行加上时间,它会循环调用所有Listner的sessionCreated事件,其中TcpHeartbeatListener也是在四种 过程中被唤起。如下图代码所示。

《绝对干货:基于Netty实现海量接入的推送服务技术要点》

《谈谈移动端 IM 开发中登录请求的优化》

《socket.io实现消息推送的太大实践及思路》

《简述实时音视频聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理》

2)bind指定的port,刚始于侦听和接受客户端链接(不可能 系统还还还都可以不能 有一另另另三个服务端port还要监听,则BossGroup应用程序组应用程序数设置为1);

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《NIO框架入门(四):Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》

步骤四:TCP链接建立时创建ChannelPipeline,ChannelPipeline本质上是有有一另另三个负责和执行ChannelHandler的职责链。

《IBM技术经理访谈:MQTT协议的制定历程、发展现状等》

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《移动端实时音视频直播技术详解(六):延迟优化》

《理论联系实际:Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次挥手过程》

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《高性能网络编程(四):从C10K到C10M高性能网络应用的理论探索》

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太大,何如外理否是 断线重练的Channel,具体的措施 是在Channel中存入SessionId,每次事件请求判断Channel中否是 所处SessionId,不可能 Channel中所处SessionId则判断为断线重连的Channel,代码如下图所示。

《P2P技术详解(三):P2P技术之STUN、TURN、ICE详解》

《即时通讯音视频开发(八):常见的实时语音通讯编码标准》

《17年的实践:腾讯海量产品的技术措施 论》

《不为人知的网络编程(六):深入地理解UDP协议并用好它》

《IM实时音视频聊天时的回声消除技术详解》

《学习RFC353000:RTP/RTCP实时传输协议基础知识》

《腾讯QQ1.4亿在线用户的技术挑战和架构演进之路PPT》

《即时通讯音视频开发(五):认识主流视频编码技术H.264》

《绝对干货:基于Netty实现海量接入的推送服务技术要点》

《即时通讯系统的原理、技术和应用(技术论文)》

早期京麦搭建HTTP和TCP长连接功能主要用于消息通知的推送,并未应用于API网关。随着逐步对NIO的深入学习和对Netty框架的了解,以及对系统通信稳定能力的愈加高要求,采用NIO技术应用网关实现API请求调用的想法,最终在2016年实现,并完整篇 支撑业务化运行。不可能 诸多的改进,包括TCP长连接容器、Protobuf的序列化、服务泛化调用框架等等,性能比HTTP网关提升10倍以上,稳定性也远远高于HTTP网关。

《Apache Mina框架高级篇(二):IoHandler详解》

《Comet技术详解:基于HTTP长连接的Web端实时通信技术》

步骤十二:创建Connection,Connection保存ChannelHandlerContext。

《微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简(演讲全文)》

《即时通讯音视频开发(十四):实时音视频数据传输协议介绍》

《开发IM是太大人设计协议用字节流好还是字符流好?》

《移动端实时音视频直播技术详解(二):收集》

《网络编程懒人入门(三):快速理解TCP协议一篇就够》

《即时通讯音视频开发(二):视频编解码之数字视频介绍》

《极光推送系统大规模高并发架构的技术实践分享》

- 京东商家研发部架构师;

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步骤十一:创建Session,Session与Connection是相互依赖关系。

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[7] 有关IM安全的文章:

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《通俗易懂:一篇掌握即时通讯的消息传输安全原理》

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学习交流:

《专访魅族架构师:海量长连接的实时消息推送系统的心得体会》

《通俗易懂:快速理解P2P技术中的NAT穿透原理》

《即时通讯音视频开发(十五):聊聊P2P与实时音视频的应用状况》

通过源码分析,数据下行则通过NotifyProxy的措施 发送数据,还要注意的是Netty是NIO,不可能 下行通知还要获取返回值,则要将异步转同步,太大NotifyFuture是实现java.util.concurrent.Future的措施 ,通过设置超时时间,在channelRead获取到上行数据完后 ,通过seq来关联NotifyFuture的措施 。如下图代码所示。

《应用保活终极总结(二):Android6.0及以上的保活实践(应用程序防杀篇)》

《不为人知的网络编程(三):关闭TCP连接时缘何会TIME_WAIT、CLOSE_WAIT》

LVS转发给后端的HAProxy,请求经过LVS,只要响应是HAProxy直接反馈给客户端的,这也只要LVS的DR模式。

《详解Netty的安全性:原理介绍、代码演示(上篇)》

《QQ音乐团队分享:Android中的图片压缩技术详解(下篇)》

《Netty 4.x学习(三):应用程序模型详解》

《Apache MINA2.0 开发指南(中文版)[附件下载]》

《Web端即时通讯技术盘点:短轮询、Comet、Websocket、SSE》

《选Netty还是Mina:深入研究与对比(二)》

《Android应用程序保活详解:一篇文章外理你的所有疑问》

京麦TCP网关使用Netty Channel进行数据通信,使用Protobuf进行序列化和反序列化,每个请求都将被封装成Byte二进制字节流,在整个生命周期中,Channel保持长连接,而还要每次调用都重新创建Channel,达到链接的复用。

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《实时语音聊天中的音频外理与编码压缩技术简述》

《实践分享:何如构建一套高可用的移动端消息推送系统?》

2)Worker Group:作为IO应用程序,负责IO的读写,从SocketChannel中读取报文或向SocketChannel写入报文;

《高性能网络编程(一):单台服务器并发TCP连接数到底还要有2个》

《腾讯原创分享(一):何如大幅提升移动网络下手机QQ的图片传输带宽和成功率》

《快速裂变:见证微信强大后台架构从0到1的演进历程(一)》

[5] 有关WEB端即时通讯开发:

步骤一:创建ServerBootstrap实例,ServerBootstrap是Netty服务端的启动辅助类。

[3] 有关IM/推送的通信格式、协议的选则:

《TCP/IP详解-第21章·TCP的超时与重传》

《网络编程懒人入门(四):快速理解TCP和UDP的差异》

《基于RTMP数据传输协议的实时流媒体技术研究(论文全文)》

《移动端实时视频直播技术实践:何如做到实时秒开、流畅不卡》

《理论联系实际:一套典型的IM通信协议设计详解(含安全层设计)》

下行的数据通过TcpConnector的send措施 发送,send措施 则是通过ChannelHandlerContext的writeAndFlush措施 写入Channel,并实现数据下行,这里还要注意的是,完后 有另四种 写法只要cf.await,通过阻塞的措施 来判断写入否是 成功,四种 写法偶发总出 BlockingOperationException的异常。如下图代码所示。

《深入的聊聊Android消息推送这件小事》

《即时通讯音视频开发(十二):多人实时音视频聊天架构探讨》

心跳是用来检测保持连接的客户端否是 还存活着,客户端每间隔一段时间就会发送一次心跳包上传到服务端,服务端收到心跳完后 更新Session的最后访问时间。在服务端长连接会话检测通过轮询Session集合判断最后访问时间否是 过期,不可能 过期则关闭Session和Connection,包括将其从内存中删除,一齐归还Channel等。如下图代码所示。

《详解何如在NodeJS中使用Google的Protobuf》

《TCP/IP详解-第17章·TCP:传输控制协议》

《何如解读《微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简》》

《何如用最简单的措施 测试你的实时音视频方案》

《强列建议将Protobuf作为你的即时通讯应用数据传输格式》

- 2013年加入京东,目前负责京麦服务网关和京麦服务市场的系统研发工作。

《浅谈开发实时视频直播平台的技术要点》

关于BlockingOperationException的疑问我在StackOverflow进行提问,非常幸运的得到了Norman Maurer(Netty的核心贡献者之一)的解答:

- 雄厚的构建高性能高可用大规模分布式系统的研发、架构经验;

《简述开源实时音视频技术WebRTC的优缺点》

《即时通讯安全篇(六):非对称加密技术的原理与应用实践》

《WebSocket详解(一):初步认识WebSocket技术》

《请问有人知道语音留言聊天的主流实现措施 吗?》

《Java新一代网络编程模型AIO原理及Linux系统AIO介绍》

《NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》

《网易视频云技术分享:音频外理与压缩技术快速入门》

使用阻塞获取返回值的写法:

《一套原创分布式即时通讯(IM)系统理论架构方案》

通过源码分析,在每个Session创建成功完后 ,总要在Session中加上TcpHeartbeatListener四种 心跳检测的监听,TcpHeartbeatListener是有有一另另三个实现了SessionListener接口的守护应用程序,通过定时休眠轮询Sessions检查否是 所处过期的Session,不可能 轮训出过期的Session,则关闭Session。如下图代码所示。

《Android端消息推送总结:实现原理、心跳保活、遇到的疑问等》

《外理Mina中多个类似于于型Filter实例共存的疑问》

《Netty 4.x学习(二):Channel和Pipeline详解》

《NIO框架入门(一):服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》

《高性能网络编程(三):下有有一另另三个10年,是完后 考虑C10M并发疑问了》

[6] 有关IM收集:

《即时通讯安全篇(一):正确地理解和使用Android端加密算法》

《一套海量在线用户的移动端IM收集实践分享(含完整篇 图文)》

《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:快速入门》

基于Netty构建京麦TCP网关的长连接容器,作为网关接入层提供服务API请求调用。

《移动端实时音视频直播技术详解(四):编码和封装》

《即时通讯安全篇(二):探讨组合加密算法在IM中的应用》

《移动端IM实践:WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》

《NIO框架详解:Netty的高性能之道》

《即时通讯音视频开发(十七):视频编码H.264、VP8的前世今生》

《移动端IM中大规模群消息的推送何何如证带宽、实时性?》

《网络编程懒人入门(一):快速理解网络通信协议(上篇)》

京东的京麦商家后台2014年构建网关,从HTTP网关发展到TCP网关。在2016年重构完成基于Netty4.x+Protobuf3.x实现对接PC和App上下行通信的高可用、高性能、高稳定的TCP长连接网关。

《iOS的推送服务APNs详解:设计思路、技术原理及缺陷等》

《即时通讯音视频开发(十一):实时语音通讯丢包补偿技术详解》

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步骤十三:加上SessionListener,SessionListener监听SessionCreate和SessionDestory等事件。

《IM消息送达保证机制实现(一):保证在线实时消息的可靠投递》

《理论联系实际:实现有有一另另三个简单地基于HTML5的实时视频直播》

京麦工作台是京东商城为京东的商家准备的一款后台管理工具,它还要使您不登陆商家后台就能进行订单生产,快速实现订单下载发货流程。类似于于于淘宝的旺旺商家版(现在叫淘宝千牛)原先的东西。

《深入的聊聊Android消息推送这件小事》

《何如选则即时通讯应用的数据传输格式》

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《UDP中有有一另另三个包的大小最大能多大?》

[12] 更多即时通讯技术好文分类:

数据下行通过MQ广播机制到所有服务器,所有服务器收到消息后,获取当前服务器所持有的所有Session会话,进行数据广播下行通知。不可能 是点对点的数据推送下行,数据也是先广播到所有服务器,每天服务器判断推送的端否是 当前服务器持有的会话,不可能 判断消息数据中的信息是在当前服务,则进行推送,只要抛妻弃子。如下图代码所示。

《还在靠“喂喂喂”测试实时语音通话质量?本文教你科学的评测措施 !》

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《浅谈实时音视频直播中直接影响用户体验的几项关键技术指标》

每一次Session的会话请求(ChannelRead)还要通过Proxy代理机制调用Service层,数据请求完毕后通过写入ChannelHandlerConext再传送到Channel中。数据下行主动推送也是这么,通过Session Manager找到Active的Session,轮询写入Session中的ChannelHandlerContext,就还要实现广播或点对点的数据推送逻辑。如下图所示。

《通俗易懂-深入理解TCP协议(上):理论基础》

最终结论大致分溶于 ,在执行write措施 时,Netty会判断current thread否是 只要分给该Channe的EventLoop,不可能 是则行应用程序执行IO操作,只要提交executor等待的图片 分配。当执行await措施 时,会从executor里fetch出执行应用程序,这里就还要checkDeadLock,判断执行应用程序和current threads否是 时同有有一另另三个应用程序,不可能 是就检测为死锁抛出异常BlockingOperationException。

《新手快速入门:WebSocket简明教程》

《传输层安全协议SSL/TLS的Java平台实现简介和Demo演示》

步骤八:执行网络请求事件通知,轮询准备就绪的Channel,由EventLoop执行ChannelPipeline。

《魅族230000万长连接的实时消息推送架构的技术实践分享》

TCP网关使用Netty的应用程序池,共三组应用程序池,分别为BossGroup、WorkerGroup和ExecutorGroup。其中,BossGroup用于接收客户端的TCP连接,WorkerGroup用于外理I/O、执行系统Task和定时任务,ExecutorGroup用于外理网关业务加解密、限流、路由,及将请求转发给后端的抓取服务等业务操作。

步骤十:通过Proxy代理调用后端服务,ChannelRead事件后,通过发射调度后端Service。

《技术揭秘:支持百万级粉丝互动的Facebook实时视频直播》

《应用保活终极总结(一):Android6.0以下的双应用程序守护保活实践》

《简述移动端IM开发的什么坑:收集、通信协议和客户端》

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Session是客户端与服务端建立的一次会话链接,会话信息中保存着SessionId、连接创建时间、上次访问事件,以及Connection和SessionListener,在Connection中保存了Netty的ChannelHandlerContext上下文信息。Session会话信息会保所处SessionManager内存管理器中。

《P2P技术详解(一):NAT详解——完整篇 原理、P2P简介》

《何如优化传输机制来实现实时音视频的超低延迟?》

通过源码分析,不可能 Session不可能 所处销毁Session,只要四种 还要很重注意,创建Session一定从不创建什么断线重连的Channel,只要会总出 Channel被误销毁的疑问。不可能 不可能 在不可能 建立Connection(1)的Channel上,再建立Connection(2),进入session.close措施 会将cxt关闭,Connection(1)和Connection(2)的Channel还要可能 被关闭。在断线完后 再建立连接Connection(3),不可能 Session是有一定延迟,Connection(3)和Connection(1/2)还要同有有一另另三个,但Channel不可能 是同有有一另另三个。

《Go语言构建千万级在线的高并发消息推送系统实践(来自3300公司)》

《技术岁月匆匆:改变世界的TCP/IP协议(珍贵多图、手机慎点)》

如上图所示,其中步骤一至步骤九是Netty服务端的创建时序,步骤十至步骤十三是TCP网关容器创建的时序。

《通俗易懂-深入理解TCP协议(下):RTT、滑动窗口、拥塞外理》

步骤七:Selector轮训,由EventLoop负责调度和执行Selector轮询操作。

[10] 开源移动端IM技术框架资料:

《浅谈IM系统的收集》

《开源框架Pomelo实践:搭建Web端高性能分布式IM聊天服务器》

[8] 有关实时音视频开发:

《WebSocket详解(三):深入WebSocket通信协议细节》

《Twitter:何如使用Netty 4来减少JVM的GC开销(译文)》

《来自阿里OpenIM:打造安全可靠即时通讯服务的技术实践分享》

《SSE技术详解:四种 全新的HTML5服务器推送事件技术》

[11] 有关推送技术的文章:

《选Netty还是Mina:深入研究与对比(一)》

《实践总结:Netty3.x VS Netty4.x的应用程序模型》

1)创建ServerBootstrap,设定BossGroup与WorkerGroup应用程序池;

《MINA2 应用程序原理总结(含简单测试实例)》

《即时通讯安全篇(五):对称加密技术在Android平台上的应用实践》

《IM消息送达保证机制实现(二):保证离线消息的可靠投递》

《浅谈移动端IM的多点登陆和消息漫游原理》

《58到家实时消息系统的协议设计等技术实践分享》

《详解Netty的安全性:原理介绍、代码演示(下篇)》

本文重点介绍京麦TCP网关的技术架构及Netty的应用实践。

《Apache Mina框架高级篇(一):IoFilter详解》

《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:压力测试报告》

《移动端实时消息推送技术浅析》

《完整篇 自已开发的IM该何如设计“失败重试”机制?》

《使用WebSocket和SSE技术实现Web端消息推送》

《详解Netty的优雅退出机制和原理》

.我.我接下来来看看基于Netty的具体技术实践。

《外理MINA数据传输中TCP的粘包、缺包疑问(有源码)》

步骤三:设置并绑定服务器Channel,Netty Server还要创建NioServerSocketChannel对象。

3)在ChannelPipeline注册childHandler,用来外理客户端链接中的请求帧。

《Web端即时通讯技术的发展与WebSocket、Socket.io的技术实践》

《理论联系实际:一套典型的IM通信协议设计详解》

《TCP/IP详解-第11章·UDP:用户数据报协议》

客户端通过域名+端口访问TCP网关,域名不同的运营商对应不同的VIP,VIP发布在LVS上,LVS将请求转发给后端的HAProxy,再由HAProxy把请求转发给后端的Netty的IP+Port。

数据上行特指从客户端发送数据到服务端,数据从ChannelHander的channelRead措施 获取数据。数据包括创建会话、发送心跳、数据请求等。这里注意的是,channelRead的数据包括客户端主动请求服务端的数据,以及服务端下行通知客户端的返回数据,太大在外理object数据时,通过数据标识区分是请求-应答,还是通知-回复。如下图代码所示。

《扫盲贴:浅谈iOS和Android后台实时消息推送的原理和区别》

- 移动端IM开发入门文章:《新手入门一篇就够:从零开发移动端IM》

《移动端安全通信的利器——端到端加密(E2EE)技术详解》

《MINA、Netty的源代码(在线阅读版)已收集发布》

创建Session的源码:

http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&op=all

《腾讯原创分享(二):何如大幅压缩移动网络下APP的流量消耗(上篇)》

《即时通讯音视频开发(三):视频编解码之编码基础》

1)Boss Group:作为服务端Acceptor应用程序,用于accept客户端链接,并转发给WorkerGroup中的应用程序;

《扫盲贴:认识MQTT通信协议》

《TCP/IP详解-第18章·TCP连接的建立与终止》

《WebSocket详解(二):技术原理、代码演示和应用案例》

《移动端IM实践:谷歌消息推送服务(GCM)研究(来自微信)》

步骤二:设置并绑定Reactor应用程序池,EventLoopGroup是Netty的Reactor应用程序池,EventLoop负责所有注册到本应用程序的Channel。

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《IM群聊消息这么复杂,何何如证不丢不重?》

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[1] 网络编程基础资料:

《有关“缘何选则Netty”的1有有一另另三个疑问及解答》

《缘何微信、QQ原先的IM工具不使用GCM服务推送消息?》

《Android直播入门实践:动手搭建一套简单的直播系统》

《微信新一代通信安全外理方案:基于TLS1.3的MMTLS详解》

《移动端IM登录时拉取数据何如作到省流量?》

《详解Web端通信措施 的演进:从Ajax、JSONP 到 SSE、Websocket》

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本篇文章粗浅的向.我.我介绍了京麦TCP网关中使用的Netty实现长连接容器的架构,涉及TCP长连接容器搭建的关键点一一进行了阐述,以及对源码进行简单的分析。在京麦发展过程里Netty还有太大的实践应用,类似于于Netty4.11+HTTP2实现APNs的消息推送等等。

- 即时通讯开发交流群:320837163  [推荐]

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