netty之ChannelOption
Netty之ChannelOption
一.概叙
- ChannelOption是用于配置Channel的参数接口，内部定义了一系列选项来帮助引导配置。这些选项会自动应用到引导创建的所有通道，可用的各种选项可以配置底层连接的详细信息，如通道“keep-alive(保持活跃)”或“timeout(超时)”的特性。
二.默认参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| ALLOCATOR | 用于配置负责分配所有ByteBuf内存类型（PooledByteBufAllocator.DEFAULT） |
| RCVBUF_ALLOCATOR | 用于设置接收缓冲区内存分配器。通过自定义的内存分配器，可以控制Netty接收缓冲区的内存分配策略，比如是否使用直接内存，或者如何管理内存页等。 |
| MESSAGE_SIZE_ESTIMATOR | 用户提供一个自定义的消息大小估算器，用于优化消息的处理和传输。 在Netty中，消息大小的估算对于性能优化至关重要。通过提供自定义的消息大小估算器，用户可以根据自己的应用需求，更精确地控制消息的处理方式，从而提高系统的整体性能。这种自定义的估算器可以基于消息的特定属性或结构，对消息的大小进行更准确的预测，进而优化内存使用、数据传输效率等方面。 具体来说，当使用Netty进行网络通信时，无论是发送还是接收数据，消息大小的估算都会影响到数据的分包与组包、缓冲区的管理、以及可能的内存优化策略。通过提供MESSAGE_SIZE_ESTIMATOR，用户可以更好地控制这些过程，确保数据的高效传输和处理。 |
| CONNECT_TIMEOUT_MILLIS | 用于配置控制连接建立的超时时间，只影响客户端与服务器建立连接的过程。当客户端尝试连接到服务器时，如果在指定的时间内未能成功建立连接，则会抛出连接超时的异常（ConnectTimeoutException）。 通过设置连接超时时间，可以避免长时间等待连接建立而导致的阻塞，提高系统的响应性和可靠性。过长的连接超时时间可能会导致客户端长时间阻塞在连接建立阶段，影响系统的响应速度；而过短的连接超时时间可能会导致连接失败率的增加，需要根据具体的网络环境进行调整。 |
| 定义了一次Loop读取的最大消息数，对于ServerChannel或者NioByteChannel，默认值为16，对于其他Channel默认值为1。 | |
| MAX_MESSAGES_PER_WRITE | 用于指定在一次Loop写操作中可以发送的最大消息数。这个参数的设置对于优化Netty的性能至关重要，尤其是在处理大量数据时。默认情况下，这个参数的值可能不足以满足特定的应用需求，因此需要根据实际情况进行调整。通过增加这个值，可以减少写操作的次数，从而提高性能。然而，过高的值可能会导致内存使用增加，因此需要在性能和资源使用之间找到平衡。 |
| WRITE_SPIN_COUNT | 表示一个Loop写操作执行的最大次数，默认值为16。 在Netty中，WRITE_SPIN_COUNT参数的作用是限制在一个Loop中进行写操作的最大尝试次数。当进行大数据量的写操作时，如果经过16次尝试后数据仍未完全写入，则会提交一个新的写任务给EventLoop，以便在下次调度时继续执行。这样的设计是为了确保即使面对大数据量的写请求，也能有效地处理，避免因为单个大数据量写请求而耽误其他写请求的响应。通过这种方式，Netty能够优化处理大量数据的写入操作，提高系统的整体性能和响应速度。 |
| 设置写缓冲区的上限，以防止内存过度消耗。 当写缓冲区的水位超过这个值时，通道变为不可写状态，触发WritabilityChanged事件。这是一个重要的机制，用于防止由于不断写入数据而导致的内存过度消耗。 | |
| 与高水位标记相对应，低水位标记在水位降低到这个值时，通道恢复可写状态。这有助于在缓冲区数据减少时，及时恢复数据的写入能力，保持通信的连续性和效率。 | |
| WRITE_BUFFER_WATER_MARK | 用于控制写缓冲区的水位，以防止内存过度消耗。 默认：高水位通常设置为64KB，低水位设置为32KB |
| ALLOW_HALF_CLOSURE | 允许在关闭连接时保持半关闭状态。 当ALLOW_HALF_CLOSURE被启用时，它允许TCP连接在关闭时保持半关闭状态。在TCP通信中，半关闭状态意味着虽然一方（可以是客户端或服务器端）仍然可以发送数据，但是不能再接收数据。 具体来说，当ALLOW_HALF_CLOSURE被设置后，即使一方关闭了它的发送能力，另一方仍然可以向它发送数据，但是一旦另一方也关闭了连接，那么数据传输就完全停止了。 这种机制在某些情况下非常有用，比如当需要优雅地关闭连接，或者在特定的应用场景中处理半关闭状态的数据传输时。然而，需要注意的是，允许半关闭状态可能会增加网络管理的复杂性，因此在使用时应谨慎考虑其潜在的影响和后果。 |
| AUTO_READ | 主要是为了更精确地控制速率,通过设置autoread和高低水位设置iswritable，控制客户端服务端读写速率，从而实现更精确的速率控制。 另一个重要作用是在触发某些事件（例如socket关闭）时，在NioEventloop的OP_READ位为1时，决定是否真正去channel读取数据。这一过程还包括更新channel的状态，例如改变active状态等，从而实现对数据读取的控制和优化 |
| AUTO_CLOSE | 用于配置在写入失败时是否自动关闭通道（Channel）,在写入失败时，Netty会自动且立即关闭通道。这可以作为一种安全措施，防止在写入错误后继续尝试使用可能已经损坏的通道。然而，这种自动关闭的行为可能不是所有情况下都期望的，因为它可能会掩盖错误的原因，或者导致资源被过早地释放。 |
| SO_BROADCAST | 用于控制套接字是否允许发送广播消息。 true: 可以发送广播消息; 适用于UDP通信 |
| SO_KEEPALIVE | 设置了TCP连接是否开启TCP keep-alive机制 |
| SO_SNDBUF | 用于设置发送缓存区大小 |
| SO_RCVBUF | 设置服务器的接收缓冲区大小的，是一个socket配置，一般来说，默认的缓冲区大小就已经可以满足大多数应用程序的需求了。在连接建立之后，服务器和客户端会根据吞吐量自动调整滑动窗口大小 |
| SO_REUSEADDR | 用于设置本地地址和端口 |
| SO_LINGER | 用于设置 Socket 关闭时的行为，将 SO_LINGER 设置为一个正整数值，表示在关闭 Socket 时，操作系统会等待指定的时间（以秒为单位），直到发送或接收缓冲区中的数据发送完毕，或者超时后才关闭连接。这时，操作系统会发送一个 RST复位报文给对端，告知对端连接已经被强制关闭。将SO_LINGER 设置为 false，表示在关闭 Socket 时，不会等待数据发送完毕，而是立即关闭连接。这时，未发送完的数据会被丢弃，不会被发送到对端。启用这个配置可以在一定程度上确保数据的完整性并优雅的关闭连接。 |
| SO_BACKLOG | 它是设置服务器端接受连接的队列大小，也就是TCP连接的backlog大小，当服务器正在处理连接请求的时候，新来的连接请求会被放到等待队列backlog中（半连接状态），直到服务器有空闲的资源去处理这些连接请求，当等待连接队列已满时，新的连接请求会被拒绝，抛出AnnotatedConnectException |
| SO_TIMEOUT | 用于设置阻塞IO操作的超时时间。 阻塞IO模式下进行accept或read操作时，如果在指定的时间内没有接收到数据或完成操作，就会抛出超时异常。这有助于防止程序在等待数据时无限期地阻塞，从而提高系统的响应性和健壮性。通过设置合适的超时时间，可以避免因为等待过长时间而导致的资源浪费或程序挂起，特别是在网络不稳定或数据传输延迟的情况下，这种机制尤为重要 |
| IP_TOS | 用于设置IP报文的DSCP（差分服务代码点）和ECN字段，这些字段用于网络流量控制和优先级设置. 通过设置IP_TOS，可以实现对网络数据的优先级、可靠性和延迟等特性的控制。 IP报文的DSCP字段用于标识服务等级，帮助路由器和交换机根据不同的服务等级对数据包进行优先处理，从而提高特定类型数据的传输优先级和性能。例如，对于实时音视频应用，可以通过设置较高的优先级来确保数据包的优先传输，减少延迟和丢包率。 ECN字段则用于网络拥塞控制。当网络发生拥塞时，具有ECN能力的路由器会在IP报文的ECN字段中设置标志，通知发送方减少发送速率，从而避免网络拥塞。这有助于提高网络的稳定性和可靠性。 |
| IP_MULTICAST_ADDR | 用于配置UDP组播地址 |
| IP_MULTICAST_IF | 用于指定IP多播的接口 |
| IP_MULTICAST_TTL | 用于设置IP多播的生存时间（TTL），这是IP报头中的一个8位字段，用于限制数据包在被丢弃之前能够在网络中传输的跳数。 |
| IP_MULTICAST_LOOP_DISABLED | 用于设置多播组本地回环是否接收。 通常用于防止多播数据在本地回环接口上接收。 加入到多播组的网络接口上不会接收到发送到该多播组的数据包的副本。 |
| TCP_NODELAY | 控制是否启用 Nagle 算法，Nagle 算法将小的数据包组合成更大的数据包来减少网络上的负载，但会引入一定的延迟。当启用 Nagle 算法时，如果有未确认的数据包在传输，那么新的数据将被缓冲起来，直到之前的数据被确认或者缓冲区满了才发送。这样可以减少网络上的小数据包数量，提高网络带宽的利用率。禁用 Nagle 算法意味着即使有未确认的数据包，新的数据也会立即发送，不再等待缓冲区满或者之前的数据被确认。这可能会导致大量的小数据包被发送到网络上，增加了网络传输的开销和带宽消耗。在某些场景下，禁用 Nagle 算法可能会提高数据传输的实时性和响应速度，特别是对于需要立即发送数据并且数据量较小的场景。但在其他场景下，如果大量小数据包被发送到网络上，可能会导致网络拥塞和性能下降。 |
| TCP_FASTOPEN_CONNECT | |
| TCP_FASTOPEN | 启用TCP Fast Open机制，TCP Fast Open是一种加速TCP三次握手过程的机制，可以减少连接建立的延迟。在内核版本 3.7 以及更高版本的Linux系统上，TCP Fast Open 默认开启，可以通过 sysctl 或者 /proc/sys/net/ipv4/tcp_fastopen 文件来配置相应的参数，Windows原生不支持 TCP Fast Open。 TCP Fast Open 机制允许在发送 SYN 数据包时携带数据，从而避免了传统的 TCP 三次握手过程中的额外往返时间。这样可以显著减少连接建立的延迟，特别是对于网络延迟较高的情况下，可以加速连接建立过程。并且由于减少了连接建立的延迟，服务器可以更快地处理客户端的请求，从而降低了服务器的负载和响应时间。但是，因为在 TCP 连接建立过程中携带数据可能会被中间人攻击者利用，攻击者可以篡改 SYN 数据包中的数据或者伪造 SYN+ACK 数据包，导致数据泄露或者篡改，也会受到网络设备和操作系统的支持程度的限制，一般在内网环境使用。 |
| 用于UDP协议，当设置为true时，表示当Channel注册后立即变为active状态，这意味着不需要进行连接的三次握手。在UDP的场景下，通常不存在像TCP那样的握手过程，因此这个选项对UDP是有意义的。 | |
| SINGLE_EVENTEXECUTOR_PER_GROUP | Netty提供的一种线程模型，不需要自己设置 |