Netty网络编程

参考文档
https://zhuanlan.zhihu.com/p/550956053
https://zhuanlan.zhihu.com/p/514448867

BIO

读取数据有两个阶段

1. 等待数据就绪，数据到达内核缓冲区
2. 读取数据(系统调用)，从内核缓冲区，拷贝至用户缓冲区

BIO两个阶段都会阻塞
BIO编程时，需要为每个创建一个线程，如果没有数据可读，该线程将会阻塞在读数据的方法上，造成线程资源浪费。

非阻塞IO

多路复用NIO

IO多路复用就是基于FD
文件描述符（FD） ：是一个从0 开始的无符号整数，用来关联Linux中的一个文件。在Linux中，一切皆文件，例如常规文件、视频、硬件设备等，当然也包括网络套接字（Socket）。

阶段一：
用户进程调用select，指定要监听的FD集合；
内核监听FD对应的多个socket；
任意一个或多个socket数据就绪则返回readable；
此过程中用户进程阻塞
阶段二：
用户进程找到就绪的socket
依次调用recvfrom读取数据
内核将数据拷贝到用户空间
用户进程处理数据

IO多路复用：是利用单个线程来同时监听多个FD，并在某个FD可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。但是监听FD、通知的方式又有以下几种：

• select(正是上述图中的那种)
  • Linux最早是由的I/O多路复用技术
• poll
  • poll模式是在select模式的基础上进行的改进，但是只是很简单的改进。
• epoll
  • 基于epoll实例中的红黑树保存要监听的FD，理论上无上限，而且增删改查效率都非常高
  • 每个FD只需要执行一次epoll_ctl添加到红黑树，以后每次epol_wait无需传递任何参数，无需重复拷贝FD到内核空间
  • 利用ep_poll_callback机制来监听FD状态，无需遍历所有FD，因此性能不会随监听的FD数量增多而下降

JAVA-NIO

java1.4 开始支持NIO，但用起来比较复杂。
netty基于java-nio做了封装，简化了很多。直接看netty

Netty

官网例子 https://github.com/netty/netty

Reactor模型

1.Reactor单线程模型

多路复用、事件分发和处理共用一个线程

2.Reactor多线程模型

1. 一个负责处理连接请求的accepter线程
2. 一组负责读数据/处理数据/写数据的线程池 //TODO 读写和处理是同一组线程吗？

处理过程

• Reactor对象通过Selector监听客户端请求事件，通过dispatch进行分发；Reactor处理所有事件的监听和响应
• 如果是连接事件，则由Acceptor通过accept方法处理连接请求，然后创建一个Handler对象响应事件；
• 如果不是连接请求，则由Reactor对象调用对应handler对象进行处理；handler只响应事件，不做具体的业务处理，它通过read方法读取数据后，会分发给线程池的某个线程进行业务处理，并将处理结果返回给handler；
• handler收到响应后，通过send方法将结果返回给client。

3.主从Reactor多线程模型

1. MainReactor来处理连接事件，
2. 非连接事件，分发给SubReactor进行处理
   

Netty源码解析

//TODO

nio的几个重要组件：Selector(事件选择器)，Channel(通信通道),Buffer(通信载体)

netty的几个重要组件：

EventLoop(线程组件,最核心组件),

Channel(通信通道,netty做了一层封装),

Pipeline(消息通知链),

ChannelHandler(真正触发事件干活的),

ChannelHandlerContext(对handler做了一层包装)