Netty 学习记录

基础概念

NIO: 全称Non-Block IO，也可以叫做New IO，非阻塞+同步的通信模式

原理: 客户端和服务端通过Channel通信，NIO可以在Channel进行读写操作，这些Channel都会被注册在Selector多路复用器上，Selector通过一个线程不断轮询这些Channel。找出已经准备就绪的Chnnal执行IO操作

补充知识

阻塞与非阻塞

阻塞和非阻塞，是指程序等待返回结果的状态。

阻塞: 在调用结果返回前，线程挂起

非阻塞: 如果不能立即得到结果，程序不会等待。非阻塞需要程序定时轮询查看处理结果

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Channel，Selector，ByteBuffer，Socket

Channel(通道)： 链接ByteBuf和Event的桥梁，连接网络输入和IO处理的桥梁，读写双向通道，可以输入数据也可以输出数据。通过Channle可判断当前的状态，还可以判断当前Channel支持的IO操作，使用ChannelPipeline处理Channel中的消息。可以理解为增强版的IO操作方式。

Channel包提供了

• FileChannel：处理本地文件
• SocketChannel：TCP网络客户端
• ServerSocketChannel：TCP网络服务端
• DatagramChannel：UCP发送端和接收端

**Selector(选择器)：**用于管理Channel组件，控制用哪些Channel读写，通过Selector可以通过一个单线程管理多个Channel甚至多个网络连接

演化模式

1. 早期服务器是多线程设计，每个客户端来一个socket就开一个新的线程通讯，但是线程太多，CPU核心数有限。内存占用高，上下文切换陈本高，只适合链接少的场景

2. 这时候考虑通过线程池改善线程过多的缺点，使得一个线程可以处理多个客户端的链接。但是一个线程只能处理一个socket，存在线程阻塞，线程阻塞过程中不能执行别的任务。阻塞模式，线程复用率不高，只适合短连接的场景

3. Selector设计配一个线程管理多个Channel，这些channel工作在非阻塞模式下提高线程复用率。适用连接数特别多，流量低的场景

   Selector能监测到所有channel事件，调用selector的select()方法阻塞到channel发生读写事件，select方法就返回事件给线程来处理

**ByteBuffer(字节流)：**暂时不进行学习，可以参阅文章Netty导学之NIO，Channel、Buffer、Selector详解，写的很好。

Socket(嵌套字)

一个数据包有应用程序产生，进入协议栈中进行报文头包装，然后又系统调用网卡驱动只会网卡硬件，把数据发送到对端主机。

大体流程如下：

应用程序比如浏览器、电子邮件、文件传输服务器等产生的数据，会通过传输层进行传输。二应用程序是不会和传输层直接联系，而是有一个能够链接应用层和传输层之间的套件，这个套件就是Socket。

Selector、线程、Channel、Buffer关系

• Selector对应一个线程，一个线程对应多个Channel，Channel对应一个Buffer

• 程序切换Cahnnel需要有事件触发queryMerShopCpWechatSerList

• Selector根据不同的事件在各个通道上切换

  参考地址: Selector、Channel、Buffer关系说明，NIO原理浅谈

  

接着拓展

​ JavaApi 提供两套NIO，一套用于标准输入输出，一套基于网络

​ 曾今用的InputSteam、OutputSteam、Reader、Writer等相关API进行的IO操作都是阻塞的

​ NIO支持面向缓存区，以数据块为单位处理，基于通道IO操作，实现更加高效的方式进行文件读写。核心为API为**Channel(通道)、Buffer(内存缓冲区)、Selector(选择器)。**Channel负责传输，Buffer负责存储。

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线程模型

主从Reactor多线程模型

Netty模型基于reactor主从多线程模型

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
ServerBootstrap server = new ServerBootstrap();
server.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)

上面代码中的BossGroup和WorkGroup是Bootstrap构造方法中传入的两个对象，这两个group都是线程池

补充知识

Bootstrap

**Bootstrap：**当需要引导客户端或者一些无连接协议时，需要使用Bootstrap。负责创建管道给客户端，作为客户端，则需要使用connectAPI来链接远程服务端

未完待续，已经根据上面的内容，个人已经完成了Netty长链接的编写，有继续的深入学习再补充