슬라이드 원본 http://hatemogi.github.com/netty-startup/ 프로젝트 소스 https://github.com/hatemogi/netty-startup/ Netty는 JAVA환경에서 고성능 네트워크 서버를 개발할 수 있는 매우 유용한 프레임워크입니다만, 비동기(asynchronous) 이벤트 기반 (event-driven) 처리에 익숙하지 않은 개발자에게는 처음 접근하기 어려운 점이 있습니다. 이 과정에서는 기존 멀티쓰레드와 동기식(synchronous) I/O처리에만 익숙했던 개발자도 차근차근 따라해보며 비동기 I/O처리의 기본 개념을 이해하고, Netty를 본격적으로 활용해 볼 수 있도록 예제 개발을 함께 해보려 합니다.

1. Netty 시작하기 (1)
고성능 네트워크 애플리케이션 프레임워크
김대현
@hatemogi
0

2. 지금 보시는 발표 자료는...
위 주소에서 직접 볼 수 있고, [SPC]를 누르면 다음 슬라이드로, [Shift­SPC]를
누르면 이전 슬라이드로 이동합니다.
http://hatemogi.github.io/netty­startup

3. 김대현
2015, Netty 기반 서버 개발
2013, 사내 Redis SaaS 개발팀장, 160+ VM
2010, 클라우드, 네트워크 파일동기화 프로토콜 설
계
2010, MyPeople, 네트워크 아키텍쳐 설계
2009, Cafe 채팅 부하분산 서버 개발
2004, Cafe 한줄메모장 개발, 일일 3억 PV
  

4. 과정
1. Netty의 기본 설명
2. 문제 풀이
3. 예제 이해 / 실습 개발
목표
Event­Driven, 비동기 I/O 이해
Netty로 개발 경험
(조만간) 실무에 응용

5. 준비사항
IntelliJ 14 CE
JDK8
Git 클라이언트

6. 4시간 진행 주제
1. 비동기 개념, 기본 인터페이스( Channel) 정리
2.
3.
4.
예제와 실습
1. Discard 서버, Echo 서버
2. HTTP 서버
3. 채팅 서버
4. 웹소켓 채팅 서버
고성능 메모리 모델과 유연한 파이프라인
깔끔한 쓰레드 모델, Future/Promise 활용
풍부한 코덱과 WebSocket

7. 매 시간 구조
1. 설명 (20분)
2. 예제 설명 / 데모 (10분)
3. pair 실습 (25분)
총 9개 문제 풀이

9. 다음의 공통점
Nginx
HAProxy
Memcached
Redis
Node.js?

10. 왜 Netty를 쓸까?
고성능
쓰기 편하다 (유연하고 쉽다)

11. 얼마나 빠른가? netty servlet

13. Netty가 고성능인 이유
Non­blocking Asynchronous 처리가 기본
적은 쓰레드로 많은 요청을 처리
GC부하를 최소화하는 Zero­copy ByteBuf 지원

14. Netty가 편한 이유
각종 네트워크 프로토콜 (코덱) 기본 지원
필요한 부분을 쉽게 조립해 쓸 수 있는 구조
멀티쓰레딩 처리 없이도...

15. Netty 버전
5.0.0.Alpha2 ‑ 04­Mar­2015 (Development)
4.1.0.Beta4 ‑ 04­Mar­2015 (Development)
4.0.26.Final ‑ 04­Mar­2015 (Stable, Recommended)
3.10.1.Final ‑ 23­Mar­2015 (Stable)
이 자료와 실습은 4.0.26.Final을 기준으로 합니다.

16. 동기와 비동기
Synchronous vs. Asynchronous
Blocking vs. Non­blocking
우리말로 하자면...
요청하고 결과를 계속 기다리기
완료되면 알려달라고 요청하고 다른 일 하기

17. 고객센터에 전화를 했는데...
모든 상담원이 통화중입니다.
1. 연결될 때까지 기다리기
2. 전화해달라는 기록 남기고 끊기
동기 or 비동기
커피 주문
지하철 이용, 자가 운전
업무요청 메일, 업무문의 전화
팀장의 업무지시





18. 동기 (Synchronous) 코드
Blocking call
//동기 방식
voidgreeting(Contextctx){
Stringreq=ctx.readLine();
ctx.write("안녕,"+req);
System.out.println("완료");
}

19. 비동기 (Asynchronous) 코드
Non­blocking call
//비동기 방식
voidgreeting(Contextctx){
ctx.readLine().done(line->{
ctx.write("안녕,"+req);
});
System.out.println("완료");
}

20. Event­Driven Programming
In computer programming, event­driven programming is a programming
paradigm in which the flow of the program is determined by events such as user
actions (mouse clicks, key presses), sensor outputs, or messages from other
programs/threads. Event­driven programming is the dominant paradigm used in
graphical user interfaces and other applications (e.g. JavaScript web
applications) that are centered on performing certain actions in response to user
input. Wikipedia

21. 사건 기반 프로그래밍
사건 기반 프로그래밍(영어: Event­driven programming; EDP)은 비주얼 베이직과 같이,
사용자의 명령·마우스 클릭·다른 프로그램의 메시지·키보드 글쇠 입력 등의 ‘사건’에 따라, 제어
흐름이 결정되어 일을 하도록 하게끔 만들어진 프로그래밍 언어 방식을 뜻한다. 위키백과

22. 등잔 밑의 Event­Driven 코드
자바스크립트
iOS 앱
Android 앱
데스크탑 애플리케이션
$("button").on("click",function(event){
console.log(event);
alert("클릭");
});

23. True or False
비동기와 Event­driven은 같은 뜻이다?
Event­Driven은 데스크탑앱 클라이언트에만 적합하다?
비동기식 싱글쓰레드에서는 Blocking Call을 할 수 없다?


24. 업무요청시
업무 요청하고 옆에서 기다리고 있으면?
업무 요청하고 돌아갔다가, 나중에 다시 와서 확인하면?
업무 요청하면서, "다되면 저한테 알려주세요"하면?


25. Netty는 Async Event­Driven
됩니다만...
어? 그럼 그냥 Java의 NIO를 쓰면 안되나요 

26. Netty의 핵심 인터페이스
Channel
ChannelFuture
ChannelHandler
ChannelHandlerContext
ChannelPipeline
EventLoop

27. Channel
읽기, 쓰기, 연결(connect), 바인드(bind)등의 I/O 작업을 할 수 있는 요소 또
는 네트워크 연결
모든 I/O 작업은 비동기 ­> ChannelFuture
핵심 메소드
ChannelFuture write(Objectobj)
ChannelFuture flush(Objectobj)
ChannelFuture writeAndFlush(Objectobj)
ChannelFuture closeFuture()
ChannelPipelinepipeline()
SocketAddress remoteAddress()

28. ChannelFuture
Channel의 I/O 작업의 결과
ChannelFutureListener를 등록 결과에 따른 작업
핵심 메소드
ChannelFutureaddListener(GenericFutureListener<...>listener)
Channel channel()
boolean isSuccess();
Throwable cause();
ChannelFutureawait()
ChannelFuturesync()

29. ChannelHandler
Netty의 핵심 요소!
Netty의 I/O 이벤트를 처리하는 인터페이스
ChannelInboundHandlerAdapter
ChannelOutboundHandlerAdapter
전체 메소드
voidexceptionCaught(ChannelHandlerContextctx,Throwablecause)
voidhandlerAdded(ChannelHandlerContextctx)
voidhandlerRemoved(ChannelHandlerContextctx)

30. ChannelHandlerContext
ChannelHandler는 ChannelHandlerContext를 통해
다음 ChannelHandler에게 이벤트를 넘기거나,
동적으로 ChannelPipeline을 변경할 수 있음 ­ [실습4]
핵심 메소드
Channel channel()
ChannelPipeline pipeline()
ChannelFuture write(Objectmsg)
ChannelHandlerContextfireChannelActive(Objectmsg)
ChannelHandlerContextfireChannelRead(Objectmsg)

31. ChannelPipeline
Channel에 드나드는 inbound / outbound 이벤트를 처리
처리, ChannelHandler 리스트
두번째 시간에 상세 설명
주요 메소드
Intercepting Filter 패턴
ChannelPipelineaddLast(ChannelHandler...handlers)
ChannelPipelineaddLast(Stringname,ChannelHandlerhandler)
ChannelHandler remove(Stringname)
<TextendsChannelHandler>Tremove(Class<T>handlerType)

32. EventLoop
등록된 Channel들의 모든 I/O 작업을 처리
구현체 NioEventLoopGroup를 주로 사용
주요 메소드
boolean inEventLoop()
<T>Future<T> submit(Callable<T>task)
<V>Promise<V> newPromise()
<V>ScheduledFuture<V>schedule(Callable<V>callable,longdelay,TimeUnitunit)

33. Channel관련 인터페이스 전체 구조
EventLoop
Channel
Channel
Channel
ChannelPipeline
ChannelHandler 1 ChannelHandler 2 ChannelHandler N

34. 예제와 실습용 프로젝트
Git clone
Netty 4.x JavaDoc
https://github.com/hatemogi/netty­startup
gitclonehttps://github.com/hatemogi/netty-startup
처음에는 실패하는 유닛테스트가 준비돼 있고, 실습문제를 모두 풀면 유닛 테
스트가 모두 통과돼야합니다.
http://netty.io/4.0/api/index.html

35. 첫 예제: DiscardServer
DiscardServer.java
DiscardServerHandler.java
src/nettystartup/h1/discard

36. src/nettystartup/h1/discard/DiscardServer.java
publicfinalclassDiscardServer{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
EventLoopGroupbossGroup=newNioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroupworkerGroup=newNioEventLoopGroup();
try{
ServerBootstrapb=newServerBootstrap();
b.group(bossGroup,workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(newLoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(newDiscardServerHandler());
ChannelFuturef=b.bind(8010).sync();
System.err.println("Readyfor0.0.0.0:8010");
f.channel().closeFuture().sync();
}finally{
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
}

37. src/nettystartup/h1/discard/DiscardServerHandler.java
classDiscardServerHandlerextendsChannelInboundHandlerAdapter{
@Override
publicvoidchannelRead(C..H..Contextctx,Objectmsg)throwsException{
ByteBufbuf=(ByteBuf)msg;
try{
//discard
}finally{
buf.release();//이 부분은 두번째 시간에 설명합니다.
}
}
@Override
publicvoidexceptionCaught(C..H..Contextctx,Throwablecause){
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}

40. DiscardServer 테스트
telnet localhost 8010
Trying::1...
Connectedtolocalhost.
Escapecharacteris'^]'.
helo
test
^]
telnet>close
Connectionclosed.

41. Netty와 유닛테스팅
EmbeddedChannel을 활용
EmbeddedChannelch=
newEmbeddedChannel(newHandlerToBeTested());

42. EmbeddedChannel
publicclassEmbeddedChannelextendsAbstractChannel{
publicEmbeddedChannel(ChannelHandler...handlers){}
publicObjectreadInbound(){...}
publicObjectreadOutbound(){...}
publicbooleanwriteInbound(Object...msgs){...}
publicbooleanwriteOutbound(Object...msgs){...}
publicvoidcheckException(){...}
}

43. test/.../h1/discard/DiscardServerHandlerTest.java
publicclassDiscardServerHandlerTest{
@Test
publicvoiddiscard(){
Stringm="discardtestn";
EmbeddedChannelch=newEmbeddedChannel(newDiscardServerHandler());
ByteBufin=Unpooled.wrappedBuffer(m.getBytes());
ch.writeInbound(in);
ByteBufr=(ByteBuf)ch.readOutbound();
assertThat(r,nullValue());
}
}

46. 첫번째 실습: EchoServer
EchoServer
EchoServerHandler
EchoServerHandlerTest

47. src/nettystartup/h1/echo/EchoServer.java
publicfinalclassEchoServer{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
EventLoopGroupbossGroup=newNioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroupworkerGroup=newNioEventLoopGroup();
try{
ServerBootstrapb=newServerBootstrap();
b.group(bossGroup,workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class);
//TODO:[실습 1-1]이 부분을 채워서 EchoServerHandler를 등록합니다
ChannelFuturef=b.bind(8020).sync();
f.channel().closeFuture().sync();
}finally{
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
}

48. src/nettystartup/h1/echo/EchoServerHandler.java
classEchoServerHandlerextendsChannelInboundHandlerAdapter{
@Override
publicvoidchannelRead(ChannelHandlerContextctx,Objectmsg){
//TODO:[실습1-2]받은대로 응답하는 코드를 한 줄 작성합니다.release는 필요하지 않습니다.
}
@Override
publicvoidchannelReadComplete(ChannelHandlerContextctx){
ctx.flush();
}
@Override
publicvoidexceptionCaught(ChannelHandlerContextctx,Throwablecause){
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}

49. test/nettystartup/h1/echo/EchoServerHandlerTest.java
publicclassEchoServerHandlerTest{
@Test
publicvoidecho(){
Stringm="echotestn";
EmbeddedChannelch=newEmbeddedChannel(newEchoServerHandler());
ByteBufin=Unpooled.copiedBuffer(m,CharsetUtil.UTF_8);
ch.writeInbound(in);
ByteBufr=(ByteBuf)ch.readOutbound();
releaseLater(r);
assertThat("응답이 없습니다",r,notNullValue());
assertThat("참조수는 1이어야 합니다",r.refCnt(),is(1));
assertThat("수신한 텍스트가 결과로 와야합니다",r.toString(CharsetUtil.UTF_8),equalTo(m));
}
}

50. 실습 정리
Netty로 네트워크 서버를 만들어 봤습니다.
ChannelHandler의 기초를 익혔습니다.
메모리 모델은 다음 시간에 설명합니다.

51. 참고자료
User guide for Netty 4.x
Netty4 Intro
Why Netty?
The C10K problem
Web Framework
Benchmarks
Reference Counted Objects
Netty 4.x JavaDoc

52. 다음 시간에는...
http://hatemogi.github.io/netty­startup/2.html