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《高性能网络编程性能优化实战》
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《高性能网络编程性能优化实战》
共 30 章,建议从课程导读开始学习。
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01
网络编程基础回顾
1、网络编程基础回顾:OSI七层模型与TCP/IP四层模型、Socket编程基础、客户端-服务器模型。
02
I/O模型深度解析
2、I/O模型深度解析:阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O多路复用(select/poll/epoll)、信号驱动I/O、异步I/O。
03
epoll核心机制
3、epoll核心机制:epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait详解、水平触发与边缘触发、LT与ET模式实战对比。
04
Reactor模式
4、Reactor模式:Reactor模式原理、单Reactor单线程模型、单Reactor多线程模型、主从Reactor多线程模型。
05
Proactor模式
5、Proactor模式:Proactor模式原理、与Reactor的区别、Windows下的IOCP实现、Linux下的模拟实现。
06
高性能网络框架Netty
6、高性能网络框架Netty:Netty核心组件(Channel、EventLoop、ChannelHandler)、Netty线程模型、ByteBuf详解。
07
Netty编解码技术
7、Netty编解码技术:Java序列化、Protobuf、Thrift、MessagePack、Netty自定义编解码器。
08
Netty粘包/拆包
8、Netty粘包/拆包:粘包拆包原因分析、LineBasedFrameDecoder、DelimiterBasedFrameDecoder、LengthFieldBasedFrameDecoder。
09
Netty高级特性
9、Netty高级特性:Netty流量整形、Netty SSL/TLS支持、Netty连接池、Netty空闲检测与心跳机制。
10
Linux内核网络参数调优
10、Linux内核网络参数调优:socket缓冲区大小、TCP_NODELAY、TCP_CORK、SO_REUSEADDR、SO_REUSEPORT、tcp_tw_reuse。
11
零拷贝技术
11、零拷贝技术:mmap、sendfile、splice、Netty中的零拷贝实现、DirectBuffer与HeapBuffer。
12
多线程与并发优化
12、多线程与并发优化:线程池最佳实践、EventLoop与线程绑定、无锁编程、CAS与原子操作、伪共享与缓存行填充。
13
连接管理优化
13、连接管理优化:连接池设计、长连接与短连接选择、连接超时控制、优雅关闭连接。
14
序列化性能对比
14、序列化性能对比:JSON、Protocol Buffers、MessagePack、Kryo、Hessian性能基准测试。
15
异步编程范式
15、异步编程范式:Future与Promise、CompletableFuture、Reactive Streams、RxJava、Project Reactor。
16
协程与网络编程
16、协程与网络编程:Java协程(Loom)、Kotlin协程、Go goroutine网络模型、协程调度原理。
17
用户态协议栈
17、用户态协议栈:DPDK原理、RDMA与InfiniBand、io_uring、XDP(eXpress Data Path)。
18
HTTP协议优化
18、HTTP协议优化:HTTP/1.1 keep-alive、HTTP/2多路复用、HTTP/3 QUIC协议、gzip压缩与TLS优化。
19
WebSocket优化
19、WebSocket优化:WebSocket握手优化、消息帧设计、心跳保活、广播与组播优化。
20
RPC框架性能优化
20、RPC框架性能优化:gRPC、Dubbo、Thrift框架对比、连接复用、请求合并、异步RPC。
21
负载均衡策略
21、负载均衡策略:四层负载均衡(LVS)、七层负载均衡(Nginx)、一致性哈希、最少连接、加权轮询。
22
网络监控与诊断
22、网络监控与诊断:tcpdump抓包分析、Wireshark高级用法、netstat/ss命令、perf性能分析、火焰图。
23
全链路压测
23、全链路压测:压测工具选型(wrk、JMeter、Locust)、压测指标(QPS、TPS、RT)、压测数据隔离。
24
网络故障排查
24、网络故障排查:连接超时、丢包重传、TCP窗口满、TIME_WAIT过多、CLOSE_WAIT泄漏、内存溢出。
25
容器化网络优化
25、容器化网络优化:Docker网络模式、Kubernetes CNI插件(Calico、Flannel)、Service Mesh(Istio)性能开销。
26
云原生网络
26、云原生网络:VPC网络设计、弹性网卡、ENI与EIP、云上网络性能基准测试、跨AZ延迟优化。
27
CDN与边缘计算
27、CDN与边缘计算:CDN加速原理、边缘节点部署、动态加速、QUIC在CDN中的应用。
28
物联网网络优化
28、物联网网络优化:MQTT协议优化、CoAP协议、海量连接管理、低功耗网络设计。
29
金融级网络优化
29、金融级网络优化:低延迟交易系统、FPGA加速、硬件时间戳、PTP精确时间同步、多路径冗余。
30
综合实战
30、综合实战:设计并实现一个百万并发IM系统:架构设计、协议选型、性能压测、问题排查与调优全流程。
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