netty服務端設(shè)計,適用于app、游戲等場景

components.png

一、系統(tǒng)目標

使用netty搭建tcp服務器,支持長連接,短連接模式。

使用protobuf作為主要的數(shù)據(jù)編碼手段

將數(shù)據(jù)傳輸隱藏在框架內(nèi),使得業(yè)務開發(fā)人員可直接關(guān)注業(yè)務實現(xiàn),無需關(guān)注通信,甚至無需關(guān)心多線程問題。

可擴展的架構(gòu),方便接入其他中間件。

將編碼任務簡單化。

二、系統(tǒng)分層

Class Diagram.png

2.1 通信層

絕大部分的功能,netty已經(jīng)支持了。

2.1.1 通信協(xié)議

服務器在收到數(shù)據(jù)之后,需要進行如下的過濾判斷:
a、數(shù)據(jù)是否合法
b、數(shù)據(jù)版本是否支持
c、如何解析客戶端數(shù)據(jù),客戶端數(shù)據(jù)類型是什么
d、客戶端期望服務端提供什么服務

數(shù)據(jù)包具體協(xié)議設(shè)計如下:

長度(4字節(jié))| 時間戳(4字節(jié)) | 版本 (2字節(jié)) | 服務id (2字節(jié))| 數(shù)據(jù)(不定長)| 校驗碼(2字節(jié))

2.1.2 Mapping

由上述協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的服務id,具體對應到哪個類的哪個方法執(zhí)行
上傳數(shù)據(jù)如何解析由方法參數(shù)決定
下發(fā)數(shù)據(jù)如何解析由方法返回值決定
如返回值為void,且方法中帶異步回調(diào)參數(shù),則一般為異步執(zhí)行
如返回值不為void,則為同步執(zhí)行。

服務id計算,(65536上限,一般應用足夠了):
所有Controller的method列表,使用字典順序排序的序號,并持久化序號和method的對應關(guān)系,新版本新的Controller的排序基數(shù)使用上個版本排序最大值。

2.1.3 通信用POJO

在網(wǎng)絡層為protobuf生成,.proto文件,可以根據(jù)method方法參數(shù)生成。
具體規(guī)則為:
int Calc.add(int a,int b);
則生成

syntax = "proto3";
package com.project.net.pojo;
message CalcAdd{
  int32 a = 1;
  int32 b=2;
}

void Articals.add(Artical a);

syntax = "proto3";
package com.project.net.pojo;
message ArticalsAdd{
  //Artical字段
}

不支持Map或List<Map>作為參數(shù)

返回值規(guī)則:
返回值為簡單型,則可使用通用的.proto文件

message IntResult{
  int32 result =1 ;
}
message StringResult{
  string result = 1;
}

客戶端解析規(guī)則:
在程序內(nèi)內(nèi)置服務id和.proto的對應關(guān)系,并可在線更新或整體更新。

2.2 線程管理

可配置使用額外的線程管理,或是直接使用netty自己的工作線程。

額外的線程管理,設(shè)計如下:

2.2.1 邏輯線程

有必要將邏輯線程和工作線程分開
a、邏輯線程為單線程,整個服務器單元只有一個邏輯線程
b、原則上,邏輯線程只處理邏輯,不做重度任務處理
c、如涉及長時間任務,將任務投遞到工作線程上。
優(yōu)點:無線程安全問題,可放心大膽使用hashmap、hashset等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.2.2 任務線程

a、處理重任務,如數(shù)據(jù)庫操作等
b、非線程安全,原則上不存放線程共享數(shù)據(jù)
c、框架應提供齊全的工具類以規(guī)避線程安全問題,保證在開發(fā)人員水平參差不齊的情況下仍然不影響業(yè)務邏輯的開發(fā)。
d、將縮小異常范圍,以減少對整個系統(tǒng)的損害。
e、提供線程退出機制。

2.2.3 任務隊列

上述任務線程的共享的隊列。

2.2.4 異步回調(diào)機制

在工作線程中做完任務之后,可以將結(jié)果投遞邏輯線程
也可以直接與客戶端通信,并主動關(guān)閉連接。

2.3. Controller層

設(shè)計思路可以參考spring mvc。或直接整合spring、jfinal等框架(待研究)。

2.3.1 java class

Controller可設(shè)計單例模式

2.3.2 method

可支持aop技術(shù)

2.3.3 參數(shù)解析、結(jié)果解析

參見2.1.3 節(jié)

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