Netty简单使用教程

Netty是基于NIO实现的Java高性能网络库，号称可以达到单机百万连接，在业界上有大量实践，例如Spark，Dubbo等底层的网络层都是基于Netty开发。

NIO是非阻塞I/O，对比BIO阻塞式I/O，并发性有了数量级的提升。关于NIO和BIO的概念不再赘述，如未接触过可自行Google。

BIO模型，引用自Netty Action

NIO模型，引用自Netty Action

Java 1.4 引入了非阻塞 API 在 java.nio 包，但是NIO过于底层，对于应用层开发来讲非常的不友好，这也是Netty出现的前提条件。

典型的Netty程序构成

        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
                    .option(ChannelOption.SO_RCVBUF, 1024 * 128)
                    .option(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT);

            bootstrap.childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                    .childOption(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);

            bootstrap.group(bossGroup,workerGroup) 
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) 
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port)) 
                    .childHandler(new ChannelInitializer() { 
                        EventExecutorGroup logicGroup = new DefaultEventExecutorGroup(16);
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(logicGroup,new EchoServerWithExecutorHandler());
                        }
                    });

            ChannelFuture f = bootstrap.bind().sync(); 
            System.out.println(App.class.getName() + " started and listen on " + f.channel().localAddress());
            f.channel().closeFuture().sync(); 
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully().sync(); 
            workerGroup.shutdownGracefully().sync();
        }

典型的Netty程序构成，引用自Netty Action

bossGroup 由一组Event Loop构成，一个Event Loop对应一个线程，可以认为bossGroup 为线程池，可设置线程池大小。

bossGroup 用来实现NIO中的Selector，每当有一个网络连接建立就会分配给对应的Event Loop，一个Event Loop会对应多个网络连接，也就是说此线程池只用来负责建立网络连接，后续的动作交给workerGroup中的Event Loop执行。

这样bossGroup对应的Event Loop可以应对超大量的连接请求，具体的业务操作由workerGroup执行，不会阻塞。

workerGroup下的Event Loop会对应多个Channel，这样就会有一个问题，当业务代码执行比较耗时的时候，Event Loop在循环处理Channel对应的Event的时候会阻塞住，这个时候就需要EventExecutorGroup 了，对应Channel初始化的时候的logicGroup ，每个Channel对应的业务代码可以交给此线程池执行，这样就保证了workerGroup的不阻塞。

下面我们利用VisualVM（此工具使用可自行Google）来验证下是否是按上述描述执行的

程序启动，尚且没有连接的时候，可以看到在线程中的nioEventLoopGroup-2-1，这个对应bossGroup的某一个Event Loop，因为尚且没有连接，所有只有一个Event Loop线程，当连接数超过单个Event Loop处理能力的时候会增加新的线程。另EchoServerWithExecutorHandler对应处理是接到数据后原样返回。

没有网络连接

模拟一个网络连接，可以看到新增加了一个nioEventLoopGroup-3-1和一个defaultEventExecutorGroup-4-1，分别对应workerGroup和logicGroup。

一个网络连接

模拟一百个网络连接，可以看到nioEventLoopGroup-3-x的线程增加到了16个，defaultEventExecutorGroup-4-x也增加到了16个，但是nioEventLoopGroup-2-1还是只有一个。

一百个网络连接

模拟一万个网络连接，可以看到nioEventLoopGroup-2-1还是只有一个，在模拟工具中查看，最大延迟不到300毫秒。

一万个网络连接

模拟工具