异步

异步编程的设计，有两种方式：基于Callback 基于Future 基于Callback的跟javascript相似，这种方式比较大的问题就是当callback多的时候，代码就变得难以阅读。基于Future的方式就是jdk里的concurrent包里的Future接口一样，代表着未来的一个值。 Netty内部这2种异步编程方式都有使用。

NIO

IO阻塞模型对于每一个Socket都会创建一个线程进行处理，虽然可以使用线程池解决线程过多的问题，但是底层还是使用线程处理每一个请求，系统的瓶颈在于线程的个数，并且线程多了会导致频繁的线程切换，导致CPU利用效率不高。 NIO非阻塞模型采用Reactor模式，一个Reactor线程内部使用一个多路复用器selector，这个selector可以同时注册、监听和轮询成百上千个Channel，一个IO线程可以同时并发处理多个客户端连接，就不会存在频繁的IO线程之间的切换，CPU利用率高。

Netty核心类

Channel: 一个Channel表示一个通道，跟io中的stream的角色一样，但是有几点不同。 1. stream是单向的，只支持读或者写，channel是双向的，既支持读也支持写。2. stream是阻塞的，channel是并行的。
EventLoop: 当一个channel注册之后，会将这个channel绑定到EventLoop里来处理channel的IO操作，一个EventLoop对应一个线程。
EventLoopGroup: 多个EventLoop的集合
Bootstrap: 用于配置客户端netty程序，比如连接的host和port，EventLoop等
ServerBootstrap: 用于配置服务端netty程序，比如绑定的port，EventLoop等
ChannelHandler: 主要用于处理关于Channel的业务逻辑。比如转换数据格式、当channel状态改变的时候被通知到，当channel注册到EventLoop的时候被通知到以及通知一些用户执行的特殊事件等。ChannelHandler有很多很多的实现类
ChannelPipeline: 把很多ChannelHandler整合在一起并进行处理
Future or ChannelFuture: 由于所有的netty都是异步操作。异步操作的结果就是ChannelFuture
ChannelInBoundHandler和ChannelOutBoundHandler是ChannelHandler的两种很常见的实现类，他们分别用于读取socket中的数据和写数据到socket中，他们存储在ChannelPipeline中用于处理socket，有一张很经典关于ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler的图如下：

Transport

netty中的4种transport，分别是OIO、NIO、Local和Embedded。

其中OIO这种transport在netty中的io.netty.channel.socket.oio包里，底层使用jdk的java.net包里的类，io模型为阻塞io模型
NIO在netty中的io.netty.channel.socket.nio包里，底层使用jdk的java.nio.channels包里的类，netty提供了2种nio的实现，分别是基于selector和基于epoll的实现。
Local在io.netty.channel.local包里，这是一种在同一个JVM中客户端与服务器进行通信的一种transport。
Embedded在io.netty.channel.embedded包里，主要用于测试，可以在不需要网络的情况下进行ChannelHandler的单元测试。这4种transport的使用场景如下： OIO: 低连接数，低延迟，需要阻塞时使用 NIO: 高链接数 Local: 同一个JVM中进行通信时使用 Embedded: ChannelHandler单元测试时使用

ByteBuf

Jdk的NIO中的ByteBuffer使用成本过多，netty发现了这一缺点并进行了改造，设计出了ByteBuf这个类来代替ByteBuffer，相比ByteBuffer，ByteBuf有如下几个特点：

可以定义自己的buffer类型，比如heap buffer, direct buffer等
可以使用内置的composite buffer类型完成零拷贝
buffer容量可以扩展
不需要调用flip来切换读写模式
区分readerIndex和writerIndex
方法链式调用
使用引用计数
可以使用pool来创建buffer ByteBuf工作原理：内部有2个索引，分别是readerIndex和writerIndex，初始化时，这2个值都是0，当写入数据到buffer中，writerIndex会增加；当读取数据时，readerIndex会增加。当readerIndex = writerIndex的时候，再进行读取将会抛出IndexOutOfBoundsException异常。 ByteBuf是有容量概念的，默认情况下的最大的容量是Integer.MAX_VALUE。当writerIndex超过这个容量大小时，将会抛出异常。 ByteBuf共有3种类型：
heap buffer: 存储在JVM的堆中，内部使用一个字节数组存储字节。可以使用ByteBuf的hasArray方法判断是否是heap buffer
direct buffer：在堆外直接内存中分配，效率高，相比于堆内分配的buffer，在堆外直接内存中分配的buffer少了一次缓冲区的内存拷贝(实际上，当使用一个非直接内存buffer的时候，在发送buffer数据出去之前jvm内部会拷贝这个buffer到堆外直接内存中)
composite buffer：组合型的buffer，比如一个ByteBuf由2个ByteBuf构成，可以使用Composite Buffer完成，可以避免创建一个新的ByteBuf来整合这2个ByteBuf导致的内存拷贝以上2、3点再加上netty文件传输采用的transferTo方法(可以直接将文件缓存区的数据发送到目标Channel，不需要通过循环write方式导致的内存拷贝问题)构成了Netty的零拷贝。接下来就是ByteBuf的一些常用方法介绍，比如copy, slice, duplicate, readInt, writeInt, indexOf, clear, discardReadBytes方法等等。

AIO&NIO

blog.csdn.net/qq_39658819… Netty4的beta3加了AIO了，但是到beta9又被去了，作者的意思是测试下来AIO性能不如NIO，所以没必要用。我认为也没必要，在linux上NIO的实现本身就是epoll，使用jdk的AIO没有意义，在windows上jdk的AIO实现是IOCP，这种情况下使用AIO是比poll的性能高的，但是netty的服务器一般是在linux上，所以抛弃windows没啥大不了，windows最多做个客户端，用nio也就够了。

option和childOption

ServerBootstrap中有option和childOption的设置,区别在哪里? option()是提供给NioServerSocketChannel用来接收进来的连接,也就是boss线程。childOption()是提供给由父管道ServerChannel接收到的连接，也就是worker线程,在这个例子中也是NioServerSocketChannel。

Netty特性

API使用简单,开发门槛低功能强大,预置多种编解码功能,支持多种主流协议定制能力强,可通过ChannelHandler对通信框架进行灵活扩展性能高成熟,稳定,经历大规模商业应用考验,在互联网,大数据,网络游戏,企业应用,电信行业得到成功应用,修复了JDK NIO BUG

通信方式

如果需要考虑的是两台机器（甚至多台）怎么使用Netty进行通信。大体上分为三种：

1 第一种：使用长连接通道不断开的形式进行通信。也就是服务端和客户端的通道一直处于开启状态。如果服务器性能足够好，并且我们的客户端数量也比较少的情况下，推荐这种方式。
2 第二种：一次性批量提交数据，采用短连接方式。也就是我们会把数据保存在本地临时缓冲区或者临时表里，当达到临界值时一次性批量提交。又或者根据定时任务轮询提交。这种情况弊端是做不到实时性传输。对实施性不高的应用程序中推荐使用。
3 第三种：可以使用一种特殊的长连接，在指定某一时间内，服务器与某客户端没有任何通信，则断开连接。下次连接是客户端向服务器发送请求的时候，再次建立连接。但是这种模式我们需要考虑两个因素：

超时处理

如何在超时（即服务器和客户端没有任何通信）后关闭通道？客户端宕机时，我们无需考虑。下次客户端重启之后我们就可以与服务器建立连接，但是服务器宕机时我们的客户端如何与服务器建立连接呢？ Netty上传下载 Netty在上传时会将文件分成多个小块chunck，比方说：一个文件10M，Netty会用ChunckedWriteHandler（支持异步发送的码流（大文件传输）但不占用过多的内存，防止java内存溢出）类将这个文件拆分，比如说分成10份，每份1M分10次进行传输，将10次传输封装成1个response进行响应。这样做的好处，每次传输的内容小所以够快。

粘包问题的解决策略

消息定长包尾加回车换行符消息头和消息体,消息头包含消息总长度半包解码器如LineBaseFrameDecoder

Netty多协议开发和应用

HTTP协议的弊端半双工，同一时刻，只能有一个方向的数据传输消息冗长繁琐针对服务器推送的黑客攻击，例如长时间轮询

Netty

异步

NIO