初识Netty，Java-NIO

Netty和Tomcat有什么区别？

Netty和Tomcat最大的区别就在于通信协议，Tomcat是基于Http协议的，他的实质是一个基于http协议的web容器，但是Netty不一样，他能通过编程自定义各种协议，因为netty能够通过codec自己来编码/解码字节流，完成类似redis访问的功能，这就是netty和tomcat最大的不同。
特点：
并发高；
传输快；
封装好；

重要结构： selector

NIO中，当一个Socket建立好之后，Thread并不会阻塞去接受这个Socket，而是将这个请求交给Selector，Selector会不断的去遍历所有的Socket，一旦有一个Socket建立完成，他会通知Thread，然后Thread处理完数据再返回给客户端——这个过程是阻塞的，这样就能让一个Thread处理更多的请求了。

NIO为同步非阻塞IO，阻塞业务处理但不阻塞数据接收（不阻塞请求的接收，接收到的请求交给一个线程，让线程去处理这些请求），适用于高并发且处理简单的场景。

Netty为什么传输快

Netty的传输快其实也是依赖了NIO的一个特性——零拷贝。
我们知道，Java的内存有堆内存、栈内存和字符串常量池等等，其中堆内存是占用内存空间最大的一块，也是Java对象存放的地方，一般我们的数据如果需要从IO读取到堆内存，中间需要经过Socket缓冲区，也就是说一个数据会被拷贝两次才能到达他的的终点，如果数据量大，就会造成不必要的资源浪费。
Netty针对这种情况，使用了NIO中的另一大特性——零拷贝，当他需要接收数据的时候，他会在堆内存之外开辟一块内存，数据就直接从IO读到了那块内存中去，在netty里面通过ByteBuf可以直接对这些数据进行直接操作，从而加快了传输速度。

   public class NettyOioServer {
    
        public void server(int port) throws Exception {
            final ByteBuf buf = Unpooled.unreleasableBuffer(
                    Unpooled.copiedBuffer("Hi!\r\n", Charset.forName("UTF-8")));
            EventLoopGroup group = new OioEventLoopGroup();
            try {
                ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();        //1
    
                b.group(group)                                    //2
                 .channel(OioServerSocketChannel.class)
                 .localAddress(new InetSocketAddress(port))
                 .childHandler(new ChannelInitializer() {//3
                     @Override
                     public void initChannel(SocketChannel ch) 
                         throws Exception {
                         ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {            //4
                             @Override
                             public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
                                 ctx.writeAndFlush(buf.duplicate()).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);//5
                             }
                         });
                     }
                 });
                ChannelFuture f = b.bind().sync();  //6
                f.channel().closeFuture().sync();
            } finally {
                group.shutdownGracefully().sync();        //7
            }
        }
    }

Netty的一些重要概念:
Channel
数据传输流，与channel相关的概念有以下四个，上一张图让你了解netty里面的Channel。

Channel一览
Channel，表示一个连接，可以理解为每一个请求，就是一个Channel。 ChannelHandler，核心处理业务就在这里，用于处理业务请求。 ChannelHandlerContext，用于传输业务数据。 ChannelPipeline，用于保存处理过程需要用到的ChannelHandler和ChannelHandlerContext。

ByteBuf
ByteBuf是一个存储字节的容器，最大特点就是使用方便，它既有自己的读索引和写索引，方便你对整段字节缓存进行读写，也支持get/set，方便你对其中每一个字节进行读写，他的数据结构如下图所示：

他有三种使用模式：

1.Heap Buffer 堆缓冲区
堆缓冲区是ByteBuf最常用的模式，他将数据存储在堆空间。

2.Direct Buffer 直接缓冲区
直接缓冲区是ByteBuf的另外一种常用模式，他的内存分配都不发生在堆，jdk1.4引入的nio的ByteBuffer类允许jvm通过本地方法调用分配内存，这样做有两个好处

通过免去中间交换的内存拷贝, 提升IO处理速度; 直接缓冲区的内容可以驻留在垃圾回收扫描的堆区以外。
DirectBuffer 在 -XX:MaxDirectMemorySize=xxM大小限制下, 使用 Heap 之外的内存, GC对此”无能为力”,也就意味着规避了在高负载下频繁的GC过程对应用线程的中断影响.

3.Composite Buffer 复合缓冲区
复合缓冲区相当于多个不同ByteBuf的视图，这是netty提供的，jdk不提供这样的功能。

除此之外，他还提供一大堆api方便你使用，在这里我就不一一列出了，具体参见ByteBuf字节缓存。

Codec
Netty中的编码/解码器，通过他你能完成字节与pojo、pojo与pojo的相互转换，从而达到自定义协议的目的。
在Netty里面最有名的就是HttpRequestDecoder和HttpResponseEncoder了。

Netty有什么优缺点呢？

• 接口同步转异步处理。
• 回调通知结果。
• 多线程提高并发效率。

无非也就是这些，只是做了这些之后就会带来其他问题：

• 异步之后事务如何保证？
• 回调失败的情况？
• 多线程所带来的上下文切换、共享资源的问题。
  这就是一个博弈的过程，想要做到一个尽量高效的应用是需要不断磨合试错的。

参考自链接：

• https://www.jianshu.com/p/b9f3f6a16911
• https://www.cnblogs.com/crossoverJie/p/9262299.html