2.Netty入门第二章——NIO介绍

1. 同步阻塞BIO

1. serversocket负责绑定IP和Port，socket负责发起连接操作。连接成功后，通过输入/输出流进行同步阻塞式通信。
2. 传统请求-应答模型，Acceptor线程每接受一个请求，创建一个线程处理请求并返回。

2. 伪异步IO

1. 后来考虑到高性能/高并发场景，演进了用线程池/消息队列实现1个或多个线程处理N个客户端。但底层通信机制仍是同步阻塞IO，故称作“伪异步”。线程池中的线程数量和队列大小可控，因此不会导致资源耗尽和宕机。
2. 弊端：JDK的API文档中，对于InputStream和OutputStream中的read(byte[] b)和write(byte[] b)操作，都是同步阻塞的，亦即一直阻塞直到发生如下事件：
3. 有数据可读。
4. 读到数据末尾。
5. 发生空指针或IO异常。

如果大量连接上来，前端只有一个Acceptor线程接入请求，那么，之前的请求在线程池中的队列（阻塞队列实现）中排队，队列满，入队操作阻塞，新请求将被拒绝。破解这一难题，NIO入场。

3. NIO编程

官方New IO,更多人接受Non-block IO.与Socket和ServerSocket类似，NIO提供了SocketChannel和ServerSocketChannel套接字通道实现，且支持阻塞和非阻塞模式。

3.1. 缓冲区Buffer

在NIO中，所有的数据操作都是面对缓冲区的，从缓冲区读，往缓冲区写。实现原理是数组。

3.2. 通道Channel

通道与流的不同，在于通道是双向的，而流是单向的。通道可用于读、写、同时读写。同时支持阻塞和非阻塞模式。

3.3. 多路复用器Selector

多路选择器提供了选择已经就绪的任务的能力。Selector会不断轮询注册其上的Channel，如果某个Channel上有新的TCP连接、读、写事件，这个Channel就处于就绪状态，会被Selector轮询出来。JDK使用了epoll()代替了select()实现，没有最大连接句柄数1024/2048的限制，一般1GB内存支持100 000个连接。

4. AIO 编程

NIO2.0引入新的异步通道的概念，并提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现。是真正的异步非阻塞IO，对应unix的事件驱动IO(AIO)，不需要Selector对其轮询即可实现异步读写。

5. 总结

5.1. 不选择原生NIO编程原因

1. NIO类库和API非常负责，使用麻烦。
2. 需具备其他技能做铺垫，如Java多线程编程，Reactor模式等。
3. 可靠性不够，如客户端断连重连，网络闪断，半包读写，失败缓存等。
4. JDK的NIO bug，如epoll bug，它会导致Selector空轮询，导致CPU使用率100%。

5.2. 为什么选择Netty

1. API使用简单，开发门槛低。
2. 功能强大，预置了多种编解码功能，支持主流协议。
3. 定制能力强。
4. 性能高。
5. 成熟稳定，修复了已发现的所有NIO bug。
6. 社区活跃，版本迭代周期短。
7. 经过了大规模的商用考验。