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  • vertx源码_vertx初探

    2020-12-30 15:10:35
    背景vertx是一个我去年看完netty就一直想看看的工具,但因为拖延加懒,最近才看了看文档写了写demo, 算是对它有了一点点了解,之所以想写一点,其实是想自己给自己总结下vertx的一些核心的概念。vertx corevertx ...

    背景

    vertx是一个我去年看完netty就一直想看看的工具,但因为拖延加懒,最近才看了看文档写了写demo, 算是对它有了一点点了解,之所以想写一点,其实是想自己给自己总结下vertx的一些核心的概念。

    vertx core

    vertx core 提供了一些 vertx的基本操作,如经常用到的

    编写TCP客户端和服务器

    编写HTTP客户端和服务器

    EventBus

    file操作

    HA

    集群

    先上一段代码看下vertx创建一个httpServer:

    //创建一个vertx实例

    VertxOptions vo = new VertxOptions();

    vo.setEventLoopPoolSize( 1);

    Vertx vertx = Vertx.vertx(vo);

    vertx.deployVerticle(MyFirstVerticle.class.getName());

    DeploymentOptions().setInstances(2)

    //MyFirstVerticle.java

    public class MyFirstVerticle extends AbstractVerticle {

    public void start() {

    vertx.createHttpServer().requestHandler(req -> {

    System.out.println(Thread.currentThread());

    try {

    Thread.sleep(1000L);

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    req.response()

    .putHeader("content-type", "text/plain")

    .end("Hello World!");

    this.deploymentID();

    Context c=vertx.getOrCreateContext();

    }).listen(8080);

    }

    }

    vertx实例是最核心的一个对象 是宁做几乎一切事情的基础,包括创建客户端和服务器、获取事件总线的引用、设置定时器等等。

    是不是很想说一句,嗨,就这,不就nodejs吗

    EventLoop

    EventLoop算是vertx的基本模型了,简单的讲就是所有的操作都是以 触发 的方式来进行,将IO的操作完全交给vertx,开发者真正要关心的是IO各个阶段的 事件 ,讲的朴素一点就像是js的回调函数一样。

    个人觉得vertx的EventLoop 基本等同于Netty的模型,如果真要探索起来,怕是要从Linux的多路复用,select函数,java的NIO,和netty一路将过来了,所以尝试用画图的方式来更形象的描绘:

    其实EventLoop 就是一条线程,上面挂的每一个channel就是一个IO连接,底层利用的就是IO多路复用加select 或poll,epoll,来保证每一个线程可以保证控制很多个IO连接,而每一个连接都会挂一个handler,来处理这个连接的 每一个事件 例如:init,connected,read.writer,close。

    这个模型的左半部分同样适用于netty。右半部分有一个workPool是一个线程池,是vertx新增的东西,是用来专门处理耗时操作的,如 file,阻塞的DB操作,为什么要加这个概念哪,因为不要阻塞EventLoop是NIO的基本守则。

    阻塞操作操作代码如下:

    executor.executeBlocking(future -> {

    System.out.println("Action Thread"+Thread.currentThread());

    // 调用一些需要耗费显著执行时间返回结果的阻塞式API

    String result = blockingMethod("hello");

    future.complete(result);

    }, res -> {

    System.out.println("Handler Thread"+Thread.currentThread());

    System.out.println("The result is: " + res.result());

    executor.close();

    });

    verticle

    verticle 其实一直是让我困惑的一个概念,因为vertx的主要运行,基本都是围绕vertx实例来进行的,后面我为verticle找到了一个合理的角色,叫他为vertx实例的一个发布单元,什么是一个 发布单元哪,举个例子,一个HttpServer的发布是一个发布单元。

    verticle具有以下几个特点:

    每个verticle占用一个EventLoop线程,且只对应一个EventLoop

    每个verticle中创建的HttpServer,EventBus等等,都会在这个verticle回收时同步回收

    在多个verticle中创建同样端口的httpServer,不会有错误,会变成两个EventLoop线程处理同一个HttpServer的连接,所以多核机器,肯定是需要设置多个verticle的实例来加强性能的。

    可以这么想,vertx实例就是一台服务器,而verticle就是上面跑的进程。

    EventBus

    EventBus 是沟通verticle的桥梁,且可沟通集群中不同vertx实例的verticle,操作很简单。这个似乎概念很简单,就是队列呗,上段代码看看:

    //创建一个EventBus

    EventBus eb = vertx.eventBus();

    req.bodyHandler(totalBuffer -> {

    eb.send("news.uk.sport", totalBuffer.toString("UTF-8"));

    });

    //消费

    EventBus eb = vertx.eventBus();

    eb.consumer("news.uk.sport", message -> {

    System.out.println("前台传入的内容:" + message.body()+""+this);

    });

    模型如图:

    vertx web

    vertx core已经提供了基本的HttpServer的操作,但实际上功能远远不够正常的开发,所以vertx web作为一个拓展包,是web开发必须的。他提供了一个基本概念router,来进行各种匹配,使得请求能进入正确的handler,其实就是有点springMvc的各种路径匹配。使用起来代码:

    HttpServer server = vertx.createHttpServer();

    Router router = Router.router(vertx);

    router.route("/some/path/").handler(routingContext -> {

    HttpServerResponse response = routingContext.response();

    // 如果不能一次输出所有的response,就需要设置为true

    response.setChunked(true);

    response.write("route1\n");

    });

    server.requestHandler(router).listen(8080);

    web包括的功能很多,有各种匹配,content-type匹配,路径规则匹配,CROS,错误处理,文件传输 等等

    vertx fileSystem

    vretx中的文件操作主要采用了javaNio包中的文件操作,通过看源码我们可以发现文件操作也是运行在workPool中的,看下代码:

    fs.copy("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Untitled-4.txt", "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\ss.txt", res -> {

    System.out.println("file copy handle" + System.currentTimeMillis());

    System.out.println("file copy handle" + Thread.currentThread());

    if (res.succeeded()) {

    System.out.println("success");

    } else {

    System.out.println("error");

    }

    })

    源码:

    //FileSystemImpl.java

    /**

    * Run the blocking action using a thread from the worker pool.

    */

    public void run() {

    context.executeBlockingInternal(this, handler);

    }

    vertx DB

    vertx其实提供了 两种数据库操作。一种是正常的jdbc操作,一种是异步非阻塞的数据库操作,但是只限于PG和mysql。

    jdbc操作

    看一段代码:

    JDBCClient client = JDBCClient.createShared(vertx, new JsonObject()

    .put("url", "jdbc:postgresql://localhost:5432/postgres")

    .put("driver_class", "org.postgresql.Driver")

    .put("max_pool_size", 30).put("user","postgres").put("password","postgres"));

    client.getConnection(res -> {

    if (res.succeeded()) {

    SQLConnection connection = res.result();

    connection.query("SELECT * FROM userb", res2 -> {

    if (res2.succeeded()) {

    ResultSet rs = res2.result();

    System.out.println(rs.toJson());

    }

    });

    } else {

    System.out.println("连接失败"); }

    });

    点进去发现:其实做的还是阻塞操作,

    //AbstractJDBCAction.java

    public void execute(Connection conn, TaskQueue statementsQueue, Handler> resultHandler) {

    this.ctx.executeBlocking((future) -> {

    this.handle(conn, future);

    }, statementsQueue, resultHandler);

    }

    异步数据库操作

    这我一直很好奇的,因为jdbc在天然上就是阻塞的,所以要想做到数据库的异步,就得放弃厂商提供的driver,自己做一套编解码,看下代码:

    PgConnectOptions connectOptions = new PgConnectOptions()

    .setPort(5432)

    .setHost("localhost")

    .setDatabase("postgres")

    .setUser("postgres")

    .setPassword("postgres");

    // Pool options

    PoolOptions poolOptions = new PoolOptions()

    .setMaxSize(5);

    // Create the client pool

    PgPool client = PgPool.pool(vertx, connectOptions, poolOptions);

    client.query("SELECT * FROM userb ", ar -> {

    if (ar.succeeded()) {

    RowSet result = ar.result();

    result.forEach((r) -> response.write((String)r.getValue("name")));

    response.end();

    } else {

    System.out.println("Failure: " + ar.cause().getMessage();

    }

    });

    这样就能做到数据库的异步操作,且可以包含事务的控制。简直丝滑

    关于数据库异步的思考

    数据库异步看起来十分黑科技,但是我们应该明白的是,异步非阻塞的NIO最大的优点就在于利用很少的线程来控制更多的IO连接,这使得在超多连接,IO密集的操作中有更好的表现,但是数据库连接本来一个java系统就不会占用几个,记得以前看过一个文章讲连接数设置最好=CPUcore2磁盘数,那么数据库的NIO在一般的业务系统中,似乎并不必要。

    插一个知乎上大佬的回答:

    vertx模型图

    简单明了

    vertx的缺点

    说到缺点,明显就是回调地狱了,主要还是看过 python的协程,所以难免拿来做个比较,

    摘抄自廖雪峰的python教程

    import asyncio

    from aiohttp import web

    async def index(request):

    await asyncio.sleep(0.5)

    return web.Response(body=b'

    Index

    ')

    async def hello(request):

    await asyncio.sleep(0.5)

    text = '

    hello, %s!

    ' % request.match_info['name']

    return web.Response(body=text.encode('utf-8'))

    async def init(loop):

    app = web.Application(loop=loop)

    app.router.add_route('GET', '/', index)

    app.router.add_route('GET', '/hello/{name}', hello)

    srv = await loop.create_server(app.make_handler(), '127.0.0.1', 8000)

    print('Server started at http://127.0.0.1:8000...')

    return srv

    loop = asyncio.get_event_loop()

    loop.run_until_complete(init(loop))

    loop.run_forever()

    可以看到协程 可以将本该做回调的response handler变成了更符合编程习惯的方式,还是比较舒服的。

    讲点废话

    本来还想把demo放到github上来给像我一样懒的人直接clone下来跑的,但是确实都是官网的例子,放上去太羞耻了。

    这文章写的很纠结,写详细了东西太多,写总结性的东西吧,太抽象,没看过的觉得一脸懵,懂得觉得写的没啥意义。

    就这吧,如果有大佬想和我讨论或是哪里写的不对,请积极发炎。

    展开全文
  • vertx源码_聊聊vertx

    2020-12-30 15:10:33
    源码也看了一部分,先记录一下吧。vertx主要的两大功能,1,web 2, 集群(类似RPC框架)webweb主要基于netty实现。下面模型即经典的reactor模型。(下图reactor三种模型中的一种,使用最多的)在vertx web中,有...

    看了一周vertx,对一些概念还是有些模糊。源码也看了一部分,先记录一下吧。

    vertx主要的两大功能,1,web 2, 集群(类似RPC框架)

    web

    web主要基于netty实现。下面模型即经典的reactor模型。(下图reactor三种模型中的一种,使用最多的)

    在vertx web中,有acceptorEventLoopGroup负责处理客户端的连接请求,收到请求后,把创建好的连接注册到eventLoopGroup中的某个eventloop上。这个group中只包含1个eventloop,即1个线程处理所有连接的accept请求。

    eventLoopGroup 负责处理网络读写事件。

    vertx有三种模式,EventLoop、Worker、MultiThreadedWorker。第一种即业务逻辑由eventloop处理,第二种业务逻辑由Worder线程池处理,保证顺序执行任务,第三种也是有worker线程池处理,但不会新顺序执行,所以可能有并发问题。一般推荐使用第二种。

    集群

    集群就类似一个rpc框架了。

    首先在通过consumer方法在注册中心注册节点。再通过send或者publish方法发送消息,服务端收到消息并执行回调事件,业务逻辑即写在回调中。这一些都是通过eventbus执行。

    业务逻辑是由worker线程执行的,当然首先要设置为worker模式。

    在eventbus启动时,默认是先从注册中心获取服务节点信息,等send或者publish时候,根据节点信息轮训拿到一个地址,建立tcp链接,并保持着(ping/pong),下次就不用再重新建立链接了。如果注册中心有变动,又会同步更新本地的缓存。

    展开全文
  • VertxVert.x is a tool-kit for building reactive applications on the JVM.(Vertx是运行在JVM上用来构建reactive application的工具集)Vertx Design响应式的(Responsive):一个响应式系统需要在合理的时间内处理...

    Vertx

    Vert.x is a tool-kit for building reactive applications on the JVM.(Vertx是运行在JVM上用来构建reactive application的工具集)

    Vertx Design

    响应式的(Responsive):一个响应式系统需要在合理的时间内处理请求。

    弹性的(Resilient):一个响应式系统必须在遇到异常(崩溃,超时, 500 错误等等)的时候保持响应的能力,所以它必须要为异常处理 而设计。

    可伸缩的(Elastic):一个响应式系统必须在不同的负载情况下都要保持响应能力,所以它必须能伸能缩,并且可以利用最少的资源来处理负载。

    消息驱动(Message driven):一个响应式系统的各个组件之间通过 异步消息传递 来进行交互。

    支持多种语言:只要能运行在JVM上的语言,基本都支持。

    简单的并发模型:就像写单线程代码一样简单,多线程并发由Vertx控制。

    支持Event Bus:在同一个vertx集群,各个verticle 实例间可以通过event bus通信。同时也支持跨进程的TCP Event Bus (tcp-eventbus-bridge)

    Vertx与Netty的关系:Vertx使用Netty处理所有的IO。

    Vertx 术语

    Verticle

    Vertx部署和运行的代码。Verticles可以使用多种语言实现。

    Vert.x Instance

    Vert.x instance运行在JVM里,Verticle运行在Vert.x instance里。多个Verticles在一个Vert.x instance里异步执行。多个Vert.x instances可以通过Event Bus组成集群。

    Concurrency

    Standard Verticle:始终在同一个Event Loop线程上执行,同一个Verticle 中的逻辑可以避免资源竞争和死锁。

    Worker Verticle:在worker threads上执行,Vertx保证最多同时只有一个worker thread在执行逻辑,避免竞争和死锁。但是在不同的时刻,可能由不同的线程在执行。

    Multi-threaded worker verticle:和Worker Verticle类似,但是不保证线程安全,在同一时刻,可能由多个线程在执行。

    Event-based Programming Model

    使用“事件驱动”的模式去编写代码,采用异步回调handler的方式去处理事件,不能被阻塞!

    Event Loops

    Vert.x的核心线程池,默认每个Verticle运行在自己的Event Loop线程上,不能被阻塞!

    Message Passing

    不同的Verticle可以通过Event Bus通信,集群模式下不同主机上的Verticle也可以通过Event Bus通信,来实现distributed applications。

    Shared data

    不同的Verticle之间可以通过 Shared Data 共享数据。

    Vert.x Architecture

    Verticle 是执行单元,在同一个Vertx实例中可以同时执行多个Verticle。Verticle在event-loop线程上执行,多个Vert.x instances可以在多个host上执行,各个Verticles 通过event bus通信。

    Vert.x Thread Pool

    Vert.x 有三种线程池

    Acceptor: 用来接收socket连接. 只要有一个服务port需要监听,就会有一个accept线程。

    acceptorEventLoopGroup = new NioEventLoopGroup(1, acceptorEventLoopThreadFactory);

    acceptorEventLoopGroup.setIoRatio(100);

    Event Loops: 不断地轮询获取事件,并将获取到的事件分发到对应的事件处理器中进行处理,永远不要阻塞Event Loop线程。

    eventLoopThreadFactory = new VertxThreadFactory("vert.x-eventloop-thread-", checker, false, options.getMaxEventLoopExecuteTime());

    eventLoopGroup= newNioEventLoopGroup(options.getEventLoopPoolSize(), eventLoopThreadFactory);

    eventLoopGroup.setIoRatio(NETTY_IO_RATIO);

    Worker Threads: Worker线程池,它其实就是一种Fixed Thread Pool:

    ExecutorService workerExec =Executors.newFixedThreadPool(options.getWorkerPoolSize(),new VertxThreadFactory("vert.x-worker-thread-", checker, true, options.getMaxWorkerExecuteTime()));

    PoolMetrics workerPoolMetrics= isMetricsEnabled() ? metrics.createMetrics(workerExec, "worker", "vert.x-worker-thread", options.getWorkerPoolSize()) : null;

    workerPool= new WorkerPool(workerExec, workerPoolMetrics);

    Why is Hazelcast Used?

    Vert.x 使用 Hazelcast 作为一个In-Memory Data Grid (IMDG). Hazelcast 是一个内嵌的组件。

    如果使用集群模式,Vert.x 默认使用Hazelcast来管理在各个不同Host上的Instance通信。Hazelcast 也是一种分布式的存储,Hazelcast 是Vert.x Event Bus 在集群模式下的实现基础,也是Vertx分布式共享内存的Shared Map的基础。

    微服务

    什么是微服务?

    split the application into a set of decoupled components providing defined services 把一个应用程序分成各个独立的解耦的组件提供服务。(defined means with a known interface or API)

    allow the components communicate with whatever protocol the choose, often REST, but not necessarily 组件之间使用协议通信,通常是REST。

    allow the components use whatever languages and technologies they want 组件可以用不同的语言和技术实现。

    allow each component be developed, released and deployed independently 组件可独立的开发、发布和部署。

    allow the deployments be automated in their own pipeline组件在自己的环境下自动部署。

    allow the orchestration of the whole application be reduced to the barest minimum 让整个程序的依赖尽量最少。

    一个微服务实例

    The Micro-Trader Application

    The application uses several types of services:

    HTTP endpoint (i.e. REST API) - this service is located using an HTTP URL.

    Service proxies - these are asynchronous services exposed on the event bus using an RPC interaction mechanism, the service is located using an (event bus) address.

    Message sources - these are components publishing messages on the event bus, the service is located using an (event bus) address.

    Reference:

    http://vertx.io/docs/guide-for-java-devs/

    http://vertx.io/docs/vertx-core/java/

    https://www.cubrid.org/blog/inside-vertx-comparison-with-nodejs/

    https://www.cubrid.org/blog/understanding-vertx-architecture-part-2

    https://medium.com/@levon_t/java-vert-x-starter-guide-part-1-30cb050d68aa

    https://medium.com/@levon_t/java-vert-x-starter-guide-part-2-worker-verticles-c49866df44ab

    http://www.sczyh30.com/vertx-blueprint-microservice/cn/index.html

    《Vert.x - From zero to (micro)-hero》http://escoffier.me/vertx-hol/

    展开全文
  • vertx-core提供了默认的io.vertx.core.Launcher实现。Vert.x 生命周期中的事件vertx-core包中存在一个interface,名为 VertxLifecycleHooks,可让启动器的子类在发生不同事件时得到通知。afterConfigParsed这是Vert....

    在使用Vert.x时,一般先从生命周期下手。而vertx-core提供了默认的io.vertx.core.Launcher实现。

    Vert.x 生命周期中的事件

    vertx-core包中存在一个interface,名为 VertxLifecycleHooks,可让启动器的子类在发生不同事件时得到通知。

    afterConfigParsed

    这是Vert.x启动前的钩子,在这个阶段,Vert.x的Options还可以被更新。入参config是通过命令行中的-conf传递进来的参数。

    void afterConfigParsed(JsonObject config);

    复制代码

    beforeStartingVertx

    与afterConfigParsed基本相同,参数也可以改变。入参为VertxOptions。

    void beforeStartingVertx(VertxOptions options);

    复制代码

    afterStartingVertx

    此时Vert.x的实例已经被创建。

    void afterStartingVertx(Vertx vertx);

    复制代码

    beforeDeployingVerticle

    Verticle被部署之前。

    void beforeDeployingVerticle(DeploymentOptions deploymentOptions);

    复制代码

    beforeStoppingVertx

    Vert.x实例被终止之前。

    void beforeStoppingVertx(Vertx vertx);

    复制代码

    afterStoppingVertx

    Vert.x实例被终止之后。

    void afterStoppingVertx();

    复制代码

    handleDeployFailed

    部署失败时。

    void handleDeployFailed(Vertx vertx, String mainVerticle, DeploymentOptions deploymentOptions,

    Throwable cause);

    复制代码

    Vert.x 中的 Launcher

    Launcher是 Vert.x 的启动器,实现了VertxLifecycleHooks,但是相关方法的实现大多是空的,我们可以自定义自己的Laucher针对每个事件阶段进行处理。

    /**

    * 部署失败时,此方法会被调用。您可以重写此方法来自定义行为。

    * 默认情况下,它关闭`vertx`实例。

    *

    * @param vertx             vert.x 实例

    * @param mainVerticle      verticle

    * @param deploymentOptions verticle 部署参数

    * @param cause             部署失败的原因

    */

    public void handleDeployFailed(Vertx vertx, String mainVerticle, DeploymentOptions deploymentOptions, Throwable cause) {

    // 如果部署失败,默认行为是关闭Vert.x

    vertx.close();

    }

    复制代码

    自定义 Launcher 举例

    /**

    * Description: 启动 Launcher .

    *

    * @author m-xy

    *     Created By 2020/4/2 12:14

    */

    public class MainLauncher extends Launcher {

    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MainLauncher.class);

    public static void main(String[] args) {

    System.setProperty(LOGGER_DELEGATE_FACTORY_CLASS_NAME, SLF4JLogDelegateFactory.class.getName());

    new MainLauncher().dispatch(args);

    }

    /**

    * 启动前准备阶段.

    *

    * @param options 参数

    */

    @Override

    public void beforeStartingVertx(VertxOptions options) {

    logger.info("[Vert.x] Vert.x Options Ready");

    options.setPreferNativeTransport(true);

    super.beforeStartingVertx(options);

    }

    /**

    * Vert.x启动完成阶段.

    *

    * @param vertx

    */

    @Override

    public void afterStartingVertx(Vertx vertx) {

    logger.info("[Vert.x] Starting Vert.x (JVM running for you)");

    super.afterStartingVertx(vertx);

    }

    /**

    * Vert.x停止阶段.

    */

    @Override

    public void afterStoppingVertx() {

    logger.info("[Vert.x] Stopping Vert.x (JVM running for you)");

    super.afterStoppingVertx();

    }

    /**

    * 部署失败时,此方法会被调用。您可以重写此方法来自定义行为。

    * 默认情况下,它关闭`vertx`实例。

    *

    * @param vertx             vert.x 实例

    * @param mainVerticle      verticle

    * @param deploymentOptions verticle 部署参数

    * @param cause             部署失败的原因

    */

    @Override

    public void handleDeployFailed(

    Vertx vertx, String mainVerticle, DeploymentOptions deploymentOptions, Throwable cause) {

    logger.error("[Vert.x] Start Vert.x Failed", cause);

    super.handleDeployFailed(vertx, mainVerticle, deploymentOptions, cause);

    }

    }

    复制代码

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