netty高性能的原因

Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持，作为一个异步NIO框架，Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的，通过Future-Listener机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果。

作为当前最流行的NIO框架，Netty在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通信行业等获得了广泛的应用，一些业界著名的开源组件也基于Netty的NIO框架构建。

高性能的原因

1. 采用异步非阻塞的I/O类库，基于Reactor 模式实现，Netty的IO线程NioEventLoop由于聚合了多路复用器Selector，可以同时并发处理成百上千个客户端Channel。由于读写操作都是非阻塞的，这就可以充分提升IO线程的运行效率，避免由于频繁IO阻塞导致的线程挂起。
2. 由于Netty采用了异步通信模式，一个IO线程可以并发处理N个客户端连接和读写操作，这从根本上解决了传统同步阻塞IO一连接一线程模型，架构的性能、弹性伸缩能力和可靠性都得到了极大的提升。
3. TCP接收和发送缓冲区使用直接内存代替堆内存，避免了内存复制，提升了I/O读取和写入的性能。
4. 支持通过内存池的方式循环利用ByteBuf,避免了频繁创建和销毁ByteBuf带来的性能损耗。
5. 可配置的I/O线程数、TCP参数等，为不同的用户场景提供定制化的调优参数，满足不同的性能场景。
6. 采用环形数组缓冲区实现无锁化并发编程，代替传统的线程安全容器或者锁。
7. 合理地使用线程安全容器、原子类等，提升系统的并发处理能力。
8. 关键资源的处理使用单线程串行化的方式，避免多线程并发访问带来的锁竞争和额外的CPU资源消耗问题。
9. 通过引用计数器及时地申请释放不再被引用的对象，细粒度的内存管理降低了GC的频率，减少了频繁GC带来的时延增大和CPU损耗。

10. Netty的接收和发送ByteBuffer采用DIRECT BUFFERS，使用堆外直接内存进行Socket读写，不需要进行字节缓冲区的二次拷贝。如果使用传统的堆内存（HEAP BUFFERS）进行Socket读写，JVM会将堆内存Buffer拷贝一份到直接内存中，然后才写入Socket中。相比于堆外直接内存，消息在发送过程中多了一次缓冲区的内存拷贝。

11. Netty提供了组合Buffer对象，可以聚合多个ByteBuffer对象，用户可以像操作一个Buffer那样方便的对组合Buffer进行操作，避免了传统通过内存拷贝的方式将几个小Buffer合并成一个大的Buffer。

12. Netty的文件传输采用了transferTo方法，它可以直接将文件缓冲区的数据发送到目标Channel，避免了传统通过循环write方式导致的内存拷贝问题。