netty学习总结（一）

netty是什么？

netty是一个异步的，事件驱动的网络编程框架。

netty的技术基础

netty是对Java NIO和Java线程池技术的封装

netty解决了什么问题

使用Java IO进行网络编程，一般一个用户一个线程，无法处理海量用户
使用Java NIO进行网络编程，编程复杂性太高，如果没有深厚的NIO网络编程基础，写出的程序可能还不如Java IO写的程序
至于Java AIO，目前还没有弄清楚其与netty孰优孰劣

netty架构

netty架构是基于Reactor和责任链模式进行设计的。

reactor

关于reactor的原理，参考“【NIO系列】——之Reactor模型”
netty的reactor是多reactor多线程模型，其中reactor在netty中以eventloop的形式出现。

责任链模式

netty通过popeline将handler组装起来，通过向pipeline里添加handler来监听处理发生的事件。

netty服务端编程模式

// 用于监听客户端链接的eventloop池，一般只有一个eventloop
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
// 用于处理客户端IO的eventloop池
NioEventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
// 辅助类，帮助初始化服务器
ServerBootStrap bootstrap = new ServerBootStrap();
bootstrap.group(bossGroup, workGroup) // bossGroup和workGroup可以是同一个
        .channel(NioServerSocketChannel.class) // 设置服务端监听套接字的channel类型
        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) // 设置监听套接字的参数
        .handler(new LoggingHandler()) // 设置监听套接字的handler
        .childHandler(new ChannelInitializer(){
            // 设置客户端套接字的handler
            public void initChannle(SocketChannel ch){
                // 向pipleline中添加handler，用于处理客户端IO
                ch.pipeline().addLast(...); 
            }
        });
int port = 8080;
try{
    ChannelFuture f = bootstrap.bind(port).sync();
    f.channel().closeFuture().sync();
}catch(IOException e){
    e.printStacktrac();
}finally{
    bossGroup.shutdownGracefully();
    workGroup.shutdownGracefully();
}

netty客户端编程模型

// 用于处理与服务端IO的eventloop池
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
// 辅助类，帮助初始化客户端
BootStrap bootstrap = new BootStrap();
bootstrap.group(group)
        .channel(NioSocketChannel.class) // 设置客户端套接字的channel类型
        .option(ChannelOption.NO_DELAY, true) // 设置客户端套接字的参数
        .handler(new ChannelInitializer(){
            // 设置客户端套接字的handler
            public void initChannel(SocketChannel ch){
                // 向pipleline中添加handler，用于处理客户端IO
                ch.pipeline().addLast(...); 
            }
        });
String host = "127.0.0.1";
int port = 8080;
try{
    ChannelFuture f = bootstrap.connect(host, port).sync();
    f.channel().closeFuture().sync();
}catch(IOException e){
    e.printStacktrac();
}finally{
    group.shutdownGracefully();
}

buffer

netty认为Java NIO的Buffer太难用了，因此自己实现了一套Buffer。相比于Java NIO的netty的buffer不仅易用，而且还支持自动扩容。

netty的buffer可以抽象为三个指针readIndex, writeIndex, limit.
读buffer增加readIndex，写buffer会增加writeIndex，如果写的数据量超过limit,则会增加buffer容量。netty buffer也支持随机读写

netty中buffer一般通过Unpooled工具类创建，有三大类buffer：

1. 在JVM堆上分配的buffer。优点是分配快速，易于回收，缺点是最终还是要将数据复制到直接缓存中
2. 直接缓冲区，直接通过系统调用malloc分配的内存，优点是减少数据移动，缺点是分配慢，回收麻烦
3. 组合缓冲区，即将不同种类的buffer进行封装，访问时就像访问一个buffer，可以通过这个方式对缓冲区进行划分，但是会增加访问时间

handler

handler分为处理入站事件的handler和出站事件的handler。通过实现相应的方法来监听相应的事件
netty也提供了一些adapter类来减少开发者的工作量。

入站handler

入站事件一般是由外部触发的，如收到数据。
基类为ChannelInboundHandler

出栈handler

出站事件由内部触发，如写数据
基类为ChannelOutboundHandler