Netty（3.X）
有了Netty，你可以實(shí)現(xiàn)自己的HTTP服務(wù)器，FTP服務(wù)器，UDP服務(wù)器，RPC服務(wù)器，WebSocket服務(wù)器，Redis的Proxy服務(wù)器，MySQL的Proxy服務(wù)器等等。

如果你想知道Nginx是怎么寫出來的，如果你想知道Tomcat和Jetty是如何實(shí)現(xiàn)的，如果你也想實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的Redis服務(wù)器，那都應(yīng)該好好理解一下Netty，它們高性能的原理都是類似的。

看一下傳統(tǒng)的HTTP服務(wù)器的原理：

創(chuàng)建一個(gè)ServerSocket，監(jiān)聽并綁定一個(gè)端口

一系列客戶端來請求這個(gè)端口

服務(wù)器使用Accept，獲得一個(gè)來自客戶端的Socket連接對象

啟動(dòng)一個(gè)新線程處理連接

讀Socket，得到字節(jié)流
解碼協(xié)議，得到Http請求對象
處理Http請求，得到一個(gè)結(jié)果，封裝成一個(gè)HttpResponse對象
編碼協(xié)議，將結(jié)果序列化字節(jié)流
寫Socket，將字節(jié)流發(fā)給客戶端
繼續(xù)循環(huán)步驟3

HTTP服務(wù)器之所以稱為 HTTP 服務(wù)器，是因?yàn)榫幋a解碼協(xié)議是HTTP協(xié)議，如果協(xié)議是Redis協(xié)議，那它就成了Redis服務(wù)器，如果協(xié)議是WebSocket，那它就成了WebSocket服務(wù)器，等等。

使用Netty你就可以定制編解碼協(xié)議，實(shí)現(xiàn)自己的特定協(xié)議的服務(wù)器。

上面我們說的是一個(gè)傳統(tǒng)的多線程服務(wù)器，這個(gè)也是Apache處理請求的模式。在高并發(fā)環(huán)境下，線程數(shù)量可能會創(chuàng)建太多，操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度壓力大，系統(tǒng)負(fù)載也會比較高。那怎么辦呢？

于是 NIO 誕生了，NIO并不是Java獨(dú)有的概念，NIO代表的一個(gè)詞匯叫著IO多路復(fù)用。它是由操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用，早期這個(gè)操作系統(tǒng)調(diào)用的名字是 select ，但是性能低下，后來漸漸演化成了Linux下的epoll和Mac里的kqueue。我們一般就說是epoll，因?yàn)闆]有人拿蘋果電腦作為服務(wù)器使用對外提供服務(wù)。而Netty就是基于Java NIO技術(shù)封裝的一套框架。為什么要封裝，因?yàn)樵腏ava NIO使用起來沒那么方便，而且還有臭名昭著的bug，Netty把它封裝之后，提供了一個(gè)易于操作的使用模式和接口，用戶使用起來也就便捷多了。

那NIO究竟是什么東西呢？

NIO的全稱是NoneBlocking IO，非阻塞IO，區(qū)別與BIO，BIO的全稱是Blocking IO，阻塞IO。那這個(gè)阻塞是什么意思呢？

Accept是阻塞的，只有新連接來了，Accept才會返回，主線程才能繼
Read是阻塞的，只有請求消息來了，Read才能返回，子線程才能繼續(xù)處理
Write是阻塞的，只有客戶端把消息收了，Write才能返回，子線程才能繼續(xù)讀取下一個(gè)請求
所以傳統(tǒng)的多線程服務(wù)器是BlockingIO模式的，從頭到尾所有的線程都是阻塞的。這些線程就干等在哪里，占用了操作系統(tǒng)的調(diào)度資源，什么事也不干，是浪費(fèi)。

那么NIO是怎么做到非阻塞的呢？

它用的是 事件機(jī)制 。它可以用一個(gè)線程把Accept，讀寫操作，請求處理的邏輯全干了。如果什么事都沒得做，它也不會死循環(huán)，它會將線程休眠起來，直到下一個(gè)事件來了再繼續(xù)干活，這樣的一個(gè)線程稱之為NIO線程。

while true {events = takeEvents(fds) // 獲取事件，如果沒有事件，線程就休眠for event in events {if event.isAcceptable {doAccept() // 新鏈接來了} elif event.isReadable {request = doRead() // 讀消息if request.isComplete() {doProcess()}} elif event.isWriteable {doWrite() // 寫消息}} }

Netty是建立在NIO基礎(chǔ)之上，Netty在NIO之上又提供了更高層次的抽象。

在Netty里面，Accept連接可以使用單獨(dú)的線程池去處理，讀寫操作又是另外的線程池來處理。

Accept連接和讀寫操作也可以使用同一個(gè)線程池來進(jìn)行處理。而請求處理邏輯既可以使用單獨(dú)的線程池進(jìn)行處理，也可以跟放在讀寫線程一塊處理。線程池中的每一個(gè)線程都是NIO線程。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行組裝，構(gòu)造出滿足系統(tǒng)需求的并發(fā)模型。

Netty提供了內(nèi)置的常用編解碼器，包括行編解碼器［一行一個(gè)請求］，前綴長度編解碼器［前N個(gè)字節(jié)定義請求的字節(jié)長度］，可重放解碼器［記錄半包消息的狀態(tài)］，HTTP編解碼器，WebSocket消息編解碼器等等

Netty提供了一些列生命周期回調(diào)接口，當(dāng)一個(gè)完整的請求到達(dá)時(shí)，當(dāng)一個(gè)連接關(guān)閉時(shí)，當(dāng)一個(gè)連接建立時(shí)，用戶都會收到回調(diào)事件，然后進(jìn)行邏輯處理。

Netty可以同時(shí)管理多個(gè)端口，可以使用NIO客戶端模型，這些對于RPC服務(wù)是很有必要的。

Netty除了可以處理TCP Socket之外，還可以處理UDP Socket。

在消息讀寫過程中，需要大量使用ByteBuffer，Netty對ByteBuffer在性能和使用的便捷性上都進(jìn)行了優(yōu)化和抽象。

本質(zhì)：

1）JBoss做的一個(gè)Jar包。

2）目的：快速開發(fā)高性能、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端程序。

3）優(yōu)點(diǎn)：提供異步的、事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序框架和工具。

簡單體驗(yàn)

public void run() {// Configure the server.ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(new NioServerSocketChannelFactory(Executors.newCachedThreadPool(),Executors.newCachedThreadPool()));// Set up the pipeline factory.bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {return Channels.pipeline(new EchoServerHandler());}});// Bind and start to accept incoming connections.bootstrap.bind(new InetSocketAddress(port));}

這里 EchoServerHandler 是其業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)者，大致代碼如下：

public class EchoServerHandler extends SimpleChannelUpstreamHandler {@Overridepublic void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) {// Send back the received message to the remote peer.e.getChannel().write(e.getMessage());}

Netty的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制
看看 EchoServerHandler 的代碼，其中的參數(shù)： public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) ，MessageEvent就是一個(gè)事件。這個(gè)事件攜帶了一些信息，例如這里 e.getMessage() 就是消息的內(nèi)容，而 EchoServerHandler 則描述了處理這種事件的方式。一旦某個(gè)事件觸發(fā)，相應(yīng)的Handler則會被調(diào)用，并進(jìn)行處理。這種事件機(jī)制在UI編程里廣泛應(yīng)用，而Netty則將其應(yīng)用到了網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域。

在Netty里，所有事件都來自 ChannelEvent 接口，這些事件涵蓋監(jiān)聽端口、建立連接、讀寫數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)通訊的各個(gè)階段。而事件的處理者就是 ChannelHandler ，這樣，不但是業(yè)務(wù)邏輯，連網(wǎng)絡(luò)通訊流程中底層的處理，都可以通過實(shí)現(xiàn) ChannelHandler 來完成了。事實(shí)上，Netty內(nèi)部的連接處理、協(xié)議編解碼、超時(shí)等機(jī)制，都是通過handler完成的。

下圖描述了Netty進(jìn)行事件處理的流程。 Channel 是連接的通道，是ChannelEvent的產(chǎn)生者，而 ChannelPipeline 可以理解為ChannelHandler的集合。

Netty的源碼閱讀

org └── jboss└── netty├── bootstrap 配置并啟動(dòng)服務(wù)的類├── buffer 緩沖相關(guān)類，對NIO Buffer做了一些封裝├── channel 核心部分，處理連接├── container 連接其他容器的代碼├── example 使用示例├── handler 基于handler的擴(kuò)展部分，實(shí)現(xiàn)協(xié)議編解碼等附加功能├── logging 日志└── util 工具類

除了之前說到的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制之外，Netty的核心功能還包括兩部分：

Zero-Copy-Capable Rich Byte Buffer

零拷貝的Buffer。為什么叫零拷貝？因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸時(shí)，最終處理的數(shù)據(jù)會需要對單個(gè)傳輸層的報(bào)文，進(jìn)行組合或者拆分。NIO原生的ByteBuffer無法做到這件事，而Netty通過提供Composite(組合)和Slice(切分)兩種Buffer來實(shí)現(xiàn)零拷貝。這部分代碼在 org.jboss.netty.buffer 包中。

這里需要額外注意，不要和操作系統(tǒng)級別的Zero-Copy混淆了, 操作系統(tǒng)中的零拷貝主要是用戶空間和內(nèi)核空間之間的數(shù)據(jù)拷貝, NIO中通過DirectBuffer做了實(shí)現(xiàn).

Universal Communication API

統(tǒng)一的通訊API。這個(gè)是針對Java的Old I/O和New I/O，使用了不同的API而言。Netty則提供了統(tǒng)一的API( org.jboss.netty.channel.Channel )來封裝這兩種I/O模型。這部分代碼在 org.jboss.netty.channel 包中。

此外，Protocol Support功能通過handler機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

**

Remi醬回來更新啦~

**

文章來源：https://www.tuicool.com/articles/iUry2aZ

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的怎么通俗的理解Netty呢？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。