netty概述

吃鱼达人
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背景 周末闲来无事，在网上看到很多大神都对Netty有所了解，非常推荐要阅读其源码，作为菜鸟的我不禁也想了解一番，话不多说，立马开始。

要了解netty，首先得了解NIO和IO之间的区别

IONIO
面向流面向换从
阻塞IO非阻塞IO
无选择器

还有一个区别是IO使用多线来处理多个连接的请求，而NIO可以使用单个线程处理多个连接。

我们Java中也有NIO相关的库，但是有诸多不便 a.NIO的类库和API繁杂，使用麻烦，你需要熟练掌握Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer等；

b.需要具备其它的额外技能做铺垫，例如熟悉Java多线程编程，因为NIO编程涉及到Reactor模式，你必须对多线程和网路编程非常熟悉，才能编写出高质量的NIO程序；

c.可靠性能力补齐，工作量和难度都非常大。例如客户端面临断连重连、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络拥塞和异常码流的处理等等，NIO编程的特点是功能开发相对容易，但是可靠性能力补齐工作量和难度都非常大

但是如果我们使用Netty就可以解决部分以上问题 a.API使用简单，开发门槛低；

b.功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议；

c.定制能力强，可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活的扩展；

d.性能高，通过与其它业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优；

e.成熟、稳定，Netty修复了已经发现的所有JDK NIO BUG，业务开发人员不需要再为NIO的BUG而烦恼；

f.社区活跃，版本迭代周期短，发现的BUG可以被及时修复，同时，更多的新功能会被加入；

核心组件

Netty有如下核心组件

  • Bootstrap or ServerBootstrap a.一个用于客户端（简称为Bootstrap），另一个用于服务器（ServerBootstrap）

b. Bootstrap一个客户端只需要一个EventLoopGroup，但是一个ServerBootstrap需要2个（可以是同一个实例）

  • EventLoop

  • EventLoopGroup EventLoop定义了Netty的核心抽象，用来处理发生在一个连接生命周期中的event。 EventLoopGroup用来管理EventLoop分配的线程池。 一个EventLoopGroup包含一个或者多个EventLoop 所有的EventLoop在它的整个生命周期里都绑定在一个线程上 所有被一个EventLoop处理的event都是由EventLoop绑定的线程处理的 一个Channel在它的生命周期内只注册到一个EventLoop上 一个EventLoop可以被分配给一个或者多个Channel。

  • ChannelPipeline ChannelPipeline可以理解成一个消息（ 或消息事件，ChanelEvent）流转的管道，在这个通道中可以被附上许多用来处理消息的handler，当消息在这个管道中流转的时候，如果有与这个消息类型相对应的handler，就会触发这个handler去执行相应的动作。 ChannelInBoundHandler负责数据进入并在ChannelPipeline中按照从上至下的顺序查找调用相应的InBoundHandler。 ChannelOutBoundHandler负责数据出去并在ChannelPipeline中按照从下至上的顺序查找调用相应的OutBoundHandler。 DefaultChinnelPipeline内部使用了两个特殊的Handler来表示Handler链的头和尾. ChannelHandlerContext 主要控制事件如何传播。 ChannelHandlerContext.fireIN_EVT()传递InboundHandler, ChannelHandlerContext.OUT_EVT()传递OutboundHandler.

  • Channel 基本的I/O操作（bind()，connect()，read()和write()）依赖于底层网络传输层提供的基本类型。在基于Java的网络编程中，基本的构造单元就是Socket类。 重点实现： NioSocketChannel NioServerSocketChannel NioDatagramChannel

  • Future or ChannelFuture ChannelFuture的作用是用来保存Channel异步操作的结果。在Netty中所有的IO操作都是异步的，因此，你不能立刻得知消息是否被正确处理，但是我们可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听，具体的实现就 是通过Future和ChannelFuture,他们可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发。总之，所有的操作都会返回一个 ChannelFuture。 例如关闭通道操作：

ChannelFuture future = ctx.channel().close();
     future.addListener(new ChannelFutureListener() {
         public void operationComplete(ChannelFuture future) {
             // Perform post-closure operation
             // ...
         }
     });

  • ChannelInitializer

  • ChannelHandler 应用开发者主要组件是ChannelHandler，它作为一个应用逻辑的容器，处理输入输出数据。ChannelHandler实现了具体应用逻辑来处理状态变化和进行数据加工。 ChannelHandler的典型使用包括： 转换数据格式 当异常发生时发出通知 当一个Channel状态变成活跃(active)或者闲置时(inactive)发出通知 当一个Channel在一个EventLoop上注册或者撤销注册时发出通知 发出关于用户定义的event的通知

  • ChannelHandlerContext

  • ByteBuf ByteBuf则是Java NIO Buffer的新轮子，官方列出了一些ByteBuf的特性： 需要的话，可以自定义buffer类型； 通过组合buffer类型，可实现透明的zero-copy； 提供动态的buffer类型，如StringBuffer一样，容量是按需扩展； 无需调用flip()方法； 常常比ByteBuffer快。

ByteBuf提供了大量的方法，比较常用的有下面这些： writeXxx(xxx value) 这组方法将不同类型的数据写到buf里，同时将writerIndex往前移适当的距离

readXxx() 这组方法从buf里读出某种类型的数据，同时将readerIndex往前移适当的距离

skipBytes(int length) 将readerIndex往前移指定的距离

setXxx(int index, xxx value) 这组方法将不同类型的数据写到buf的指定位置

getXxx(int index) 这组方法从buf的指定位置读出一个某种类型的数据

readerIndex()/writerIndex() 访问readerIndex和writerIndex

readerIndex(int)/writerIndex(int) 设置readerIndex和writerIndex

readableBytes() 返回可读区域的字节数

writableBytes() 返回可写区域的字节数

clear() 清除buf（把readerIndex和writerIndex都设为0）

discardReadBytes() 扔掉已读数据

总结 今天只是对Netty的一些基本概念的了解，作为小白的我对netty的认识还非常浅薄，据了解netty在非常多的场景都大量的应用，而且效果想当不错，对性能有较大提升，尤其是是IM领域似乎用的还比较多，以后有机会一定要在IM中对Netty来个实战。

学无止尽，持续学习！

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