Netty

netty学习笔记

预备

• 什么是Netty？ 异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发高性能、高可靠的网络IO程序 主要针对TCP协议下，面向Clients端的高并发应用 本指是一个基于TCP的NIO框架，只是对原生的NIO做了一个封装。

• 应用场景 高性能RPC框架必不可少，例如Dubbo 游戏行业中，处理大并发

I/O模型

Java共支持3中网络编程模型I/O模式：BIO、NIO、AIO

• BIO（同步阻塞） 服务器实现模式为一个连接一个线程

• NIO（同步非阻塞） 一个线程处理多个请求，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上（selector），多路复用器轮询到连接有IO请求就进行处理，适合于连接数目多连接比较短的架构，例如聊天服务器弹幕系统等

• AIO（异步非阻塞） AIO引入异步通道的概念，采用了Proactor模式，简化了程序的编写，有效的请求才启动线程，特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用

NIO

• NIO相关的类都放在java.nio包及其子包下

• NIO三大核心：Channel、Buffer、Selector

• NIO是面向缓冲区或面向块编程的，数据读取到一个缓冲区，需要时可在缓冲区前后移动

• 三大组件的关系

  
  graph
  Thread ---> Selector
  Selector ---> Channel1
  Selector ---> Channel2
  Selector ---> Channel3
  

Channel1 —> Buffer1 Channel2 —> Buffer2 Channel3 —> Buffer3

Buffer1 —> Client1 Buffer2 —> Client2 Buffer3 —> Client3

1. 每一个Channel都会对应一个Buffer
2. Selector对应一个线程，一个线程对应多个Channel（连接）
3. 该图反映了三个Channel注册到该Selector
4. 程序切换到哪个Channel是由事件（Event）决定的
5. Selector会根据不同的事件在各个Channel上切换
6. Buffer本质是一个数组
7. 数据的读取和写入都是要通过Buffer，通过flip方法切换

##### Buffer
本质是一个可以读写的数据块，可以理解成一个容器对象（包含了一个数组），该对象提供了一组方法可以轻松的使用内存块。缓冲区对象内置了一些机制，能够追踪和记录缓冲区的状态变化情况，JDK提供了除了boolean之外的其他七种基本类型的Buffer

```java
public static void main(String[] args) {
    IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(3);  
    for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {        
       buffer.put(i);    
    }    
    // 读写转换（重要）
    buffer.flip();    

    // 是否还存在值
    while (buffer.hasRemaining())  {        
        // get方法内部存在一个游标        
        System.out.println(buffer.get());    
    }
}

• Buffer类（所有Buffer父类）定义了所有缓冲区都具有的四个属性
  1. Capacity：容量，创建时指定，不能改变
  2. Limit：缓冲区的当前终点，不能对超过该值的位置进行读写操作
  3. Position：游标，每次读写数据都会改变
  4. Mark：标记，很少主动修改

Channel

类似于流，但可以双向读写（实际上channel是Stream中的一个属性） Channel在Java中是一个接口，常用的实现类：FileChannel、ServerSocketChannel、SocketChannel等 使用transferFrom/transterTo方法实现文件的快速拷贝 提供了MappedByteBuffer支持直接在堆外内存中修改文件，而不用操作系统多拷贝一次