netty简介

1.1.1 netty简介

• Netty 是一个异步事件驱动的网络应用程序框架，用于快速开发可维护的高性能服务器和客户端。
• Netty 是一个 NIO 客户机-服务器框架，它支持快速、简单地开发网络应用程序，如服务器和客户机。它大大简化了网络编程，如 TCP 和 UDP 套接字服务器。
• “快速和简单”并不意味着生成的应用程序将受到可维护性或性能问题的影响。Netty
  经过精心设计，并积累了许多协议（如 ftp、smtp、http）的实施经验，以及各种二进
  制和基于文本的遗留协议。因此，Netty 成功地找到了一种方法，在不妥协的情况下实
  现了易于开发、性能、稳定性和灵活性。

1.1.2 谁在使用netty

Dubbo、zk、RocketMQ、ElasticSearch、Spring5(对 HTTP 协议的实现)、GRpc、Spark 等大
型开源项目都在使用 Netty 作为底层通讯框架。

1.1.3 Netty 中的核心概念

(1) channel

• 管道，其是对 Socket 的封装，其包含了一组 API，大大简化了直接与 Socket 进行操作的
  复杂性。

(2) EventLoopGroup

• EventLoopGroup 是一个 EventLoop 池，包含很多的 EventLoop。
• Netty 为每个 Channel 分配了一个 EventLoop，用于处理用户连接请求、对用户请求的处理等所有事件。EventLoop 本身只是一个线程驱动，在其生命周期内只会绑定一个线程，让该线程处理一个 Channel 的所有 IO 事件。
• 一个 Channel 一旦与一个 EventLoop 相绑定，那么在 Channel 的整个生命周期内是不能 改变的。一个EventLoop 可以与多个 Channel 绑定。即 Channel 与 EventLoop 的关系是 n:1， 而EventLoop 与线程的关系是 1:1。

（3）ServerBootStrap

• 用于配置整个 Netty 代码，将各个组件关联起来。服务端使用的是 ServerBootStrap，而
  客户端使用的是则 BootStrap。

（4）ChannelHandler 与 ChannelPipeline

• ChannelHandler 是对 Channel 中数据的处理器，这些处理器可以是系统本身定义好的编
  解码器，也可以是用户自定义的。这些处理器会被统一添加到一个 ChannelPipeline 的对象中，然后按照添加的顺序对 Channel 中的数据进行依次处理。

（5）ChannelFuture

• Netty 中所有的 I/O 操作都是异步的，即操作不会立即得到返回结果，所以 Netty 中定义
  了一个 ChannelFuture 对象作为这个异步操作的“代言人”，表示异步操作本身。如果想获取到该异步操作的返回值，可以通过该异步操作对象的 addListener()方法为该异步操作添加监听器，为其注册回调：当结果出来后马上调用执行。
• Netty 的异步编程模型都是建立在 Future 与回调概念之上的。

1.1.4 Netty 执行流程

1. Server启动，Netty从parentGroup中选出一个NioEventLoop对指定port的连接进行监听
2. Client启动，Netty从eventLoopGroup中选出一个NioEventLoop对连接的server并处理server发送过来的数据
3. Client连接指定Server的port,创建channel
4. Netty从childGroup中选出一个NioEventLoop与该channel绑定，用于处理该channel中的所有操作
5. Client通过channel向Server发送数据包
6. pipeline中的处理器一次对Channel中的数据包进行处理
7. Server如需向Client发送数据，则需将数据经pipeline中的处理器处理成Bytebuf数据包
8. Server将数据包通过Channel发送给client
9. Client端pipeline中的处理器依次对channel中的数据包进行处理