Vert.x ——概述

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Vert.x是什么

Vert.x（http://vertx.io/）是一个基于JVM、轻量级、高性能的应用平台，非常适用于最新的移动端后台、互联网、企业应用架构。

Vert.x框架基于事件和异步，依托于全异步Java服务器Netty，并扩展了很多其他特性，以其轻量、高性能、支持多语言开发而备受开发者青睐。

官网是这么说的，Vert.x is a tool-kit for building reactive applications on the JVM. 我理解或者说是乱翻译的意思是，Vert.x是一个开发基于JVM的响应式应用的工具。官网：http://vertx.io/

自带属性

Polyglot(多种语言支持)

简单点讲,就是只要是JVM上的主流语言,都可以直接编写基于Vert.x的应用.目前官方推出的有java, Javascript, Groovy, Ruby,和Ceylon

Simplicity(简单)

这里的简单意味着你编写的代码是完全基于异步事件的,类似Node.JS,与此同时.你不需要关注线程上的同步,与锁之类的概念,所有的程序都是异步执行并且通信是无阻塞的

Scalability(扩展性)

因为基于Actor模型,所以你的程序都是一个点一个点的单独在跑,一群点可以组成一个服务,某个点都是可以水平扩展,动态替换,这样你的程序,基本就可以达到无限制的水平扩展

Concurrency(并发性)

此并发并非JDK库的并发,当你Coding的时候,不再关注其锁,同步块,死锁之类的概念,你就可以随性所欲的写自己的业务逻辑.Vert.x本身内置三种线程池帮你处理

模块化

Vert.x本身内置强大的模块管理机制,当你写完一个Vert.x业务逻辑的时候,你可以将其打包成module,然后部署到基于Maven的仓库里,与现有主流的开发过程无缝结合.so easy…

分布式消息传输

Vert.x基于分布式Bus消息机制实现其Actor模型,简单点讲每个Vert.x实例都可以与其他节点内置的通信接口,底层上实现框架内部的消息同步与传输,类似Erlang的ping pong自检消息.而我们的业务逻辑如果依赖其他Actor则通过Bus简单的讲消息发送出去就可以了

支持WebSocket

支持WebSocket协议兼容SockJS

对各种IO的丰富支持

目前Vert.x的异步模型已支持TCP、UDP、FileSystem、DNS、EventBus、Sockjs等

异步无锁编程

经典的多线程编程模型能满足很多Web开发场景，但随着移动互联网并发连接数的猛增，多线程并发控制模型性能难以扩展，同时要想控制好并发锁需要较高的技巧，目前Reactor异步编程模型开始跑马圈地，而Vert.x就是这种异步无锁编程的一个首选

生态体系日趋成熟

Vert.x归入Eclipse基金会门下，异步驱动已经支持了Postgres、MySQL、MongoDB、Redis等常用组件，并且有若干Vert.x在生产环境中的应用案例

官网首页最后还说了一句：Vert.x isfun
并且显摆了下都有哪些公司在使用它们，那好吧。

Reactor模式

和传统Java框架的多线程模型相比，Vert.x Netty是 Reactor模式的Java实现

通常Tomcat会在100个并发长请求下堵塞，而Vertx将长任务委托给另外一个线程来执行，从而不会堵塞当前线程，与NodeJS的原理非常类似，如下图：

基本概念

Verticle

Vert.x的代码执行包，它可以用JS、Ruby等多语言来编写，在同一个Vert.x实例中可以同时执行多个Verticle，一个应用可能由多个Verticle组成，他们被部署到不同的网络节点上，彼此之间通过在Vert.x的事件总线(event bus)上交换信息来通信。对于具体的verticle可以直接从命令行启动，但是通常会将它打包成modules

Module

Vert.x应用由一个或多个modules来实现.一个模块由多个verticles来实现.你可以把module想象出一个个Java package.里面可能是特定业务的实现,或者公共的服务实现(那些可以重用的服务).Vert.x编写好的module,可以发布到maven的仓库里.以zip包装成二进制格式.或者发布到vert.x module 注册中心.实际上这种以模块方式的开发,支撑着整个Vert.x生态系统

Vert.x 实例

Verticles 其实是跑在 Vert.x实例上的.所谓Vert.x实例其实就是一个运行在某一个JVM上的Vert.x对象实例.可以将多个Verticles运行在一个Vert.x实例上,而vert.x实例可以跑在单个JVM上,也可以跑在其他JVM上,通过分布式event bus来维持通信.注意vert.x实例其实是由vertx命令行启动的.你可以指定实例数目在单个JVM上

Event Loops

即事件循环，是由Vert.x启动的事件处理线程，也是Vert.x项目对外开放的入口，Vert.x由此接收请求事件。一个Vert.x有一个或多个事件循环线程组成，线程最大数量为主机有效的CPU核数。

上面提到Vert.x实例,每个Vert.x实例内部维持几个线程,线程数目基本与CPU核数一致.这些线程在Vert.x内部叫做事件循环(Event Loop)这个思想在很多事件驱动的架构都有,典型的就是IOS事件,它操作系统内部也有一个事件监控线程,不停捕捉外部的事件,比如touch,多点触摸等.然后分配到指定的处理函数上,在vert.x里这些处理函数是Handler接口.在Vert.x里这些事件可以是从Socket里读到数据,或者是一个定时器触发,亦或是一个HTTP请求接受到.一个部署好的verticle都会得到一个event
loop,来处理相关的事件.相关的后续的处理都会在这个event loop解决掉(也就是一个线程里),注意在同一个时间里有且只有一个线程处理.即Handler接口里是线程同步的.这点非常类似 reactor pattern.

不要在Event Loops写一些阻塞代码,因此下面code不应该存在

Thread.sleep()
Object.wait()
CountDownLatch.await()

而且如果是长时间的计算也不应该存在.更不可能发生长时间的IO堵塞,典型的就是JDBC查询

Event Loop Vertical

事件的业务处理线程，存在于Event Loop中，用于处理非阻塞短任务

Event Bus

它是Vert.X的核心，在集群中容器之间的通信，各个Verticle之间的通讯都是经过Event Bus来实现的

Shared Data（共享数据）

它是Vert.X提供的一个简单共享Map和Set，用来解决各个Verticle之间的数据共享。

消息通过Bus可以在各个Vert.x实例直接传输.但是如果多个Verticle在一个Vert.x实例内,是可以避免进行消息传输的.比如单个JVM内,你不会通过Socket互相在两个Java 对象之间传输消息吧.但是因为实例隔离,因为Actor模型,所以对象数据如果要传到Handler里,必须通过消息传输.

Vert.x提供了一个简单的共享Map与Set来解决这个问题.数据被存储到一个不可变的数据结构了,各个实例直接通过此API获取数据.(看例子更容易)

Worker Vertical （阻塞处理）

事件的业务处理线程，用于处理长任务阻塞任务。

事件处理之外肯定会发生其长时间数据处理请求.比如处理一个图片上传,然后转存到磁盘上等.或者一次长时间的排序计算等.

在Verticle类型里,有一种特别的verticle叫做Worker.不同于标准的verticle,他不使用event loop.而是采用vert.x内部的另一个线程池叫做worker pool.其区别在于,worker verticles不会并行的执行Handler.而是阻塞式的,等待上一个Handler处理完了,才会再执行后面的请求.你可以想象出队列的方式执行某些请求.所以为了支持标准的与阻塞式的worker verticles, Vert.x
提供了一种混合线程模型,你可以选择适当的模型用于你的应用.

worker verticle是一种阻塞式的方法,但是不可以做到并发水平扩展的