Netty 入门

打广告不费电。本文结合右侧文章服用更佳 IO 的五种模型

基于 TCP 和 UDP协议实现的 Socket 网络通信

是怎样的一个流程

基于 TCP 协议实现的 Socket 通信是有连接的，而传输数据是要通过三次握手来实现数据
传输的可靠性，且传输数据是没有边界的，采用的是字节流模式。

基于 UDP 协议实现的 Socket 通信，客户端不需要建立连接，只需要创建一个套接字发送
数据报给服务端，这样就不能保证数据报一定会达到服务端，所以在传输数据方面，基于
UDP 协议实现的 Socket 通信具有不可靠性。UDP 发送的数据采用的是数据报模式，每个
UDP 的数据报都有一个长度，该长度将与数据一起发送到服务端

通过对比，我们可以得出优化方法：为了保证数据传输的可靠性，通常情况下我们会采用
TCP 协议。如果在局域网且对数据传输的可靠性没有要求的情况下，我们也可以考虑使用
UDP 协议，毕竟这种协议的效率要比 TCP 协议高。

问题：什么是 I/O？为什么需要这些 I/O 模型？
所谓的I/O 就是计算机内存与外部设备之间拷贝数据的过程

串行设计

：服务端在接收消息之后，存在着编码、解码、读取和发送等链路操作。如果这些
操作都是基于并行去实现，无疑会导致严重的锁竞争，进而导致系统的性能下降。为了提升
性能，Netty 采用了串行无锁化完成链路操作，Netty 提供了 Pipeline 实现链路的各个操
作在运行期间不进行线程切换。

零拷贝

我们提到了一个数据从内存发送到网络中，存在着两次拷贝动作，先
是从用户空间拷贝到内核空间，再是从内核空间拷贝到网络 I/O 中。而 NIO 提供的
ByteBuffer 可以使用 Direct Buffers 模式，直接开辟一个非堆物理内存，不需要进行字节
缓冲区的二次拷贝，可以直接将数据写入到内核空间

一些问题

什么是进程和线程，
什么是虚拟内存和物理内存，
什么是用户空间和内核空间，
线程的阻塞到底意味着什么，
内核又是如何唤醒用户线程的。

回复: 同步异步可以理解为谁主动，同步就是A问B要东西，总是A主动”伸手“问B要。异步就是A向B注册一个需求，货到了B主动“伸手”把货交给A。阻塞队列在阻塞一个线程时，会有系统调用，有系统调用内核就要参与，只是这里的阻塞跟IO的阻塞是两回事。

线程的同步一般指对共享变量的互斥访问。IO模型的同步是指应用和内核的交互方式。

NIO 和 NIO.2 最大的区别是，一个是同步一个是异步。异步最大的特点
是，应用程序不需要自己去触发数据从内核空间到用户空间的拷贝。

为什么是应用程序去“触发”数据的拷贝，而不是直接从内核拷贝数据呢？这是因为应用程
序是不能访问内核空间的，因此数据拷贝肯定是由内核来做，关键是谁来触发这个动作。
是内核主动将数据拷贝到用户空间并通知应用程序。还是等待应用程序通过 Selector 来查
询，当数据就绪后，应用程序再发起一个 read 调用，这时内核再把数据从内核空间拷贝到
用户空间。

那pipeline，eventloop，channel之间的关系呢？

回复:
pipeline：工厂的流水线
eventloop: 操作流水线工序的实际干活的工人
channel: 多套流水线，一个channel配一套流水线（pipeline）。
工人（eventloop）共享。

信号驱动式 I/O与其他io模型的有啥不一样？
回复: 可以把信号驱动io理解为“半异步”，非阻塞模式是应用不断发起read调用查询数据到了内核没有，而信号驱动把这个过程异步化了，应用发起read调用时注册了一个信号处理函数，其实是个回调函数，数据到了内核后，内核触发这个回调函数，应用在回调函数里再发起一次read调用去读内核的数据。所以是半异步。

问题：为什么不选择异步 IO ？
通过上面的分析，异步 IO 才是最牛的 IO 模型，那么，我们为什么不选择异步 IO 呢？
回答：因为异步 IO 在 linux 上还不成熟，而我们的服务器通常都是 linux ，所以现在大部分框架都不是很支持异步IO ，包括 Netty 之前实现了一版，但是后面给废弃掉。

问题：什么是 NIO？
回答：NIO 模型中的 N 一般指代 Non-blocking ，即非阻塞的意思， NIO 即非阻塞 IO 的意思。
广义上来说， NIO 包括 Non-blocking IO （非阻塞 IO ）、 IO Multiplexing （ IO 多路复用）、 Signal-DrivenIO （信号驱动 IO ）。
狭义上来说， NIO 仅指 Non-blocking IO 。
Java NIO 中的 N 是指 New ，即新的意思， Java NIO 即新的 IO ，是相对于 OIO (Old IO) 或者 BIO(Blocking IO) 来说的，在 Java 的实现中是基于 IO Multiplexing 模型实现的。

补充：本文背景里所提及的 NIO，是狭义的NIO，指 Non-blocking IO。

New IO ， Java 中使用 IO 多路复用技术实现，放在 java.nio 包下， JDK1.4 引入

多路复用的概念：
多个 IO 操作共同使用一个 selector （选择器）去询问哪些 IO 准备好了， selector 负责通知那些数据准备好了的 IO ，它们再自己去请求内核数据。
问题：什么是 Selector？
回答：Selector 是一个多路复用器
补充：Selector 和 Channel 是一对多的关系,一个 Selector 可以为多个 Channel 服务，监听它们准备好的事件。

selector 选择器概念细化

选择器 selector 是什么呢 ？ 选择器 和通道 的关系又是什么？

简单来说：选择器的使命是完成IO的多路复用。一个通道代表一条连接通路，通过选择器可以同时监控多个通道的IO（输入输出）状况。选择器和通道的关系，是监控和被监控的关系。
选择器需要提供独特的API，能够让调用方选择 select 所 监控的通道拥有哪些已经准备好的，就绪的IO操作时间。 选择器 等价于 一个 监视者。
一般而言，一个单线程处理一个选择器，一个选择器可以监控很多的通道。通过选择器，一个单线程可以处理数百，数千，数万，甚至更多的通道。在极端情况下（数万个连接），只用一个线程就可以处理所有的通道，这样会大量减少线程之间上下文切换的开销。
通道和选择器之间的关系，通过 register 的方式完成。 调用通道的 Channel.register(Selector sel , int ops) 方法。可以将通道实例注册到一个选择器中。 register 方法有两个参数， 第一个参数指定通道注册到的选择器实例， 第二个参数，指定选择器要监控的IO的事件类型。
IO事件类型， 可读 ， 可写， 连接， 接收。 是一种 就绪状态。

什么是IO事件？

这里是指 通道 channel 中的 某个IO操作的一种就绪状态，表示通道 具备完成某个 IO操作的条件。

一个通道，并不一定要支持所有的四种IO事件。例如服务器监听通道ServerSocketChannel，仅仅支持Accept（接收到新连接）。而 SocketChannel 传输通道不支持该事件。

先来点开胃菜， Java NIO 热热身。Java NIO浅析

简单再回顾下 NIO 编程的大致过程：
1 先是启动 ServerSocketChannel ，并注册 Accept 事件；
2 轮询调用 Selector 的 select () 方法， select () 方法还有两个兄弟 ——selectNow () ， select (timeout) ；
3 调用 Selector 的 selectedKeys () 方法，拿到轮询到的 SelectionKey ；
遍历这些 selectedKeys ，处理它们感兴趣到的事件；
4 如果是 Accept 事件，则从 SelectionKey 中取出 ServerSocketChannel ，并 accept () 出来一个SocketChannel ；
5 把这个 SocketChannel 也注册到 Selector 上，并注册 Read 事件；

Java NIO 编程的 坑

1.API 复杂难用，尤其是 Buffer 的指针切来切去的，反人类设计
2 需要掌握丰富的知识，比如多线程和网络编程
3 可靠性无法保证，断线重连、半包粘包、网络拥塞统统需要自己考虑
4.空轮询 bug ， CPU 又 100% 了，一直未根除此问题

补充一些小知识：
Tomcat

2005 年前后， BIO 时代的霸者 ——Tomcat ，意识到了 Grizzly 带来的危机，逆势发布了 6.0 版本，它也开始支持 NIO 了，同样使得它的性能有了质的飞跃。 但是， Tomcat 的 NIO 通信层并没有从它本身的代码中解耦出来，形成了一种 “ 老奶奶裹脚，又臭又长 ” 的代码，这 也使得它在 NIO 的浪潮中只能保住自己的一亩三分地，并不具有进攻他人的属性。

补充一个写的不错的文章 ： Selector

读完种种，我们 需要弄明白java NIO 的 几个概念
1.channel 是什么
2.Buffer 是什么
3.selecor 是什么
4.channel buffer selector 三者的关系是什么 ，如何联合使用？

如果只能记住一件事，记住这点： Java 中的 NIO 使用的是 IO 多路复用技术实现的。

再来点广东的老火汤润润。我们如何理解Reactor 呢？Netty与Reactor模式

大牛的讲解 Doug Lea大神（不知道Doug Lea？看看JDK集合包和并发包的作者吧）在《Scalable IO in Java》

如果觉得，文章太长不想看的话，来张非常简单的图。
一个重要但不是很紧急的概念 ：内核空间 和用户空间

操作系统的核心是内核，它独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内核空间，也有访问底层硬件设备的所有权限。为了保护内核的安全，现在操作系统一般都强制用户进程不能直接操作内核，所以操作系统把内存空间划分成了两个部分：内核空间和用户空间。

所以，当我们使用 TCP 发送数据的时候，需要先将数据从用户空间拷贝到内核空间，再由内核操作将数据从内核空间发送出去；当我们使用 TCP 读取数据的时候，数据先在内核空间准备好，再从内核空间拷贝到用户空间供用户进程使用。

这就好比，当我们在饭店吃饭的时候，先在客厅点好菜，再由服务员把我们的菜单传递进厨房；当厨房做好了菜，再从厨房由服务员传递到客厅一样。

所以，一次 IO 的读取操作分为两个阶段（写入操作类似）：
1 等待内核空间数据准备阶段
2 数据从内核空间拷贝到用户空间

Netty 时代： 为什么用Netty

回答：
Netty做的更好之处：1.规避JDK NIO bug 2.API更友好更强大
3.隔离变化，屏蔽细节 1.帮你解决协议编解码问题
2 解决传输过程粘包半包问题 3流量控制 4帮你解决各种异常

现在这个时代是属于 Netty 的，大家越来越喜欢 Netty ，以前使用 MINA 等其它通信框架的也在逐步转换为 Netty ，说 Netty 统一了 Java 领域中的网络通信一点也不为过，在很多领域都能见到它的身影：
1 框架， gRPC 、 Dubbo 、 Spring WebFlux 、 Spring Cloud Gateway
3 大数据， Spark 、 Hadoop 、 Flink
2 消息队列， RocketMQ 、 ActiveMQ
4 搜索引擎， Elasticsearch
5 分布式协调器， Zookeeper
6 数据库， Cassandra 、 Neo4j
7 工具类， async-http-client
8 日志， Graylog
9 负载均衡， Ribbon

Netty的三大块：其各个核心模块主要的职责如下：
1 内存管理主要高效的内存管理，包含内存分配，内存回收。
2 网通通道复制网络通信，例如实现对NIO、OIO等底层JAVA API 的封装，简化网络编程模型。3 线程模型提供高效的线程协作模型。

启示： 如果我们设计一个网络工具包，我们是否可以有如此好的架构设计和模块设计呢？ 本文主要是侧重解决线程模型。我们初期设计不好，也不要气馁，本质的知识点。掌握了，自然就会飞速成长。

Reactor反应器模式

反应器模式由：Reactor 反应器线程 Handler处理器两大角色组成
1.Reactor反应器线程的职责：负责响应IO事件，并且分发到Handler处理器
2.Handler处理器的职责：非阻塞的执行业务处理逻辑。

反应器模式 和 生产者消费者模式 对比

相似之处：在生产者消费者模式中，一个或者多个生产者将事件加入到一个队列中，一个或多个消费者主动地从这个队列中提取（Pull）事件来处理

不同之处在于：反应器模式是基于查询的。没有专门的队列去缓冲存储IO事件。查询到IO事件之后。反应器会根据不同IO选择器（事件）将其分发给对应Handler处理器来处理

反应器模式 和 观察者模式 对比

相似之处：在反应器模式中，当查询到IO事件后，服务处理程序使用 单路/多路 分发（Dispatch）策略，同步地分发这些IO事件。观察者模式 也被称作 发布/订阅模式。它定义了一种依赖关系。让多个观察者同事监听某一个主题。这个主题对象在状态发生变化时候，会通知会有观察者。他们能够执行相应的处理

不同之处：在反应器模式中，Handler 处理器实例 和 IO事件 （选择键）的订阅关系。基本上是一个事件绑定到一个 Handler处理器中； 每一个IO事件（选择键）被查询后。

上面铺垫完，开始说我们的 Reactor 反应堆

Reactor 单线程模式

Reactor 单线程模式应运而生，使用一个线程就可以处理大量的事件。
Reactor 单线程模式，就像一个饭店只有老板一个人一样，既要负责接待客人，又要当厨师，又要当服务员，一个人干所有的事，效率势必非常低下。在服务端，对于网络请求有三种不同的事件： Accept 事件、 Read 事件、 Write 事件，对应于上图中的 acceptor 、read 、 send

Connect 事件属于客户端事件。
为什么 acceptor （ Accept 事件处理器）是双向箭头，而 read 和 send 是单向箭头呢？因为服务端启动的时候是先注册 Accept 事件到 Reactor 上，当收到客户端连接时，也就是 Accept 事件时，才会注册 Read 和 Write事件，所以 acceptor 是双向的， Reactor 不仅要向 acceptor 分发 Accept 事件， acceptor 也要向 Reactor 注册 Read 和 Write 事件

一个 Reactor 就相当于一个事件分离器，而单线程模式下，所有客户端的所有事件都在一个线程中完成，这就出现了一个新的问题，如果哪个请求有阻塞，直接影响了所有请求的处理速度，所以，自然而然就进化出了 Reactor 的多线程模式。

早期都是单核 CPU ，一个请求阻塞会影响所有请求，注意，是阻塞，而不是处理缓慢，处理缓慢是有大量的计算，这时候即使启动多个线程也无法提高其它请求处理的速度

Reactor 多线程模式

Reactor 多线程模式，还是把 IO 事件放在 Reactor 线程中来处理，同时，把业务处理逻辑放到单独的线程池中来处理，这个线程池我们称为工作线程池（ Worker Thread Pool ）或者业务线程池
此时，如果业务处理逻辑中有 IO 阻塞，则不会影响其它请求的处理，能很大程度提高系统的并发量。Reactor 多线程模式，就像饭店中老板只负责主要事务，比如，接待客人、接收客人的下单请求等，具体的事务交给服务员去处理。

问题：但是，这种模式还不够完美，一个客户端连接过程需要三次握手，是一个比较耗时的操作，将 Accept 事件和 Read事件与 Write 事件放在一个 Reactor 中来处理，明显降低了 Read 和 Write 事件的响应速度。而且，一个 Reactor只有一个线程，也无法利用多核 CPU 的性能提升。因此，又自然而然的出现了 Reactor 主从模式。简单来说：这里是为了解决两个问题， 1.accept事件耗时 2.分工问题。

Reactor 主从模式
Reactor 主从模式把 Accept 事件的处理单独拿出来放到主 Reactor 中来处理，把 Read 和 Write 事件放到子Reactor 中来处理，而且，像这样的子 Reactor 我们可以启动多个，充分利用多核 CPU 的资源。这里我不是很认同。我觉得是逻辑分工的问题。这个给读者自己分辨。

Reactor 主从模式，就像饭店中的老板只负责客人接待这一件事，其它事务全部交给服务员来处理，而且服务员也可以按区域划分，比如 1 号服务员负责 1 到 5 号包厢， 2 号服务员负责 6 到 10 号包厢，极大地提高了效率。

在 Reactor 主从模式中，我们依然把业务逻辑的处理放到业务线程池中来处理，但是，既然子 Reactor 本身就可以启动多个，所以，我们直接让子 Reactor 池化，利用子 Reactor 本身的线程来处理业务逻辑，可不可以呢？

Reactor 变异主从模式的使用
Reactor 变异主从模式，业务线程池和子 Reactor 池合并为一，所以，在 Netty 中， Handler 放在子 Reactor 池中处理即可，默认情况， Netty 也是使用的这种模式。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); //  一个主 Reactor
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //  多个子 Reactor
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup);

问题：如何理解 Netty Reactor主从多线程模式的实现
回答：首先，主从按selector是否分开来区分(而不是用是否共用一个线程来划分)比较容易理解点:主，接受连接，从，处理连接上的事；
主一般现在只绑定一个端口所以是单线程，但是,从是多线程，所以还是叫主从多线程.
补充：关于多线程reactor的理解，区别主从最大的区别是，接受连接的处理是不是独立线程处理的，还是和其他事件混合的。会发现有三套线程了。一套是接受连接的.一套是收发数据的，一套是具体业务处理了。
延伸问题：main reactor只能用到一个线程的话是不是代表bossGroup只有一个在工作，那么这样和多线程reactor不就一样了吗？
回答: bind几个端口启动，就用到几个，所以一般确实只能用到1个。主从reactor, 也是reactor，也是多线程(因为worker线程肯定有，所以至少2个)，但是区别在于，主从reactor是有分工的多线程，非主从的，线程没有角色分工，都是所有的事情都做。

问题：为什么只能有一个主 Reactor 呢？启动多个主 Reactor 可不可以呢

回答：TODO

Reactor 模式的优点和缺点

好了， Reactor 的几种模式介绍完了，但是， Reactor 并不是一剂万能药，所以我们有必要了解它的的优点和缺点，综合对比，我们才能决定要不要使用它。
首先，我们来看看它的优点，也是 Reactor 的主要卖点：

1. 能够解耦模块，将 IO 操作与业务逻辑解耦；
2. 能够提高并发量，充分利用 CPU 资源；
3. 可扩展性好，简单地增加子 Reactor 的数量就能很好地扩展；
4. 可复用性好， Reactor 框架本身不与具体的业务逻辑挂钩，复用性好；
   等等。然而 ，同样地，它也有一些缺点
5. 相比于传统的简单模式， Reactor 增加了一定复杂度，增加了学习成本、试错成本和调试成本；
6. 需要编程语言支持事件分离器，比如 Java 中的 Selector ，如果自己实现不现实；
7. 多个客户端共用同一个 Reactor ，如果有文件传输这种耗时的 IO 操作， 不适合使用 Reactor 模式。

问题：maingroup为什么一个线程解释有点模糊呐？？
回复: 可以换个思路理解，main group相当于迎宾，一个门就需要一个迎宾站岗就行了。这里的门就是服务器监听的端口。大多服务器不都是只监听一个端口么？所以只有一个门，只有一个迎宾（线程）服务就行了。而worker group才是干活的人，要多线程。

有些问题想请教一下：
1 netty实现的Nio并非是完全非阻塞的io模型。
2 请问这句话怎么理解呢？
3 如果这句话说的对，那阻塞发生在哪呢？
4 经常听到select多路复用，请问这又如何理解呢？
回复: 感觉这个说法有点较真，如果非说是对的，只能这么理解，比如NIO当中select本身就是阻塞的；再比如关闭socket，如果so_linger开启时，也可能会阻塞会等等。
多路复用从特征上看：多个channel能复用一个线程来处理，区别于多路不复用：多个channel，每个channel,一个线程来处理。
从本质上看，就是NIO的事件注册，扫描，处理的一套机制了。

问题：对socketchannle, bossgroup, workergroup 和 迎宾的例子没办法完全匹配起来。
回答：boss迎宾或者老板，worker服务员或者员工，前者相当于给后者接活，对于到netty里面就是:boss处理连接，连接好了后，让worker服务于这个连接，这个连接本身就是socket.相当于客人。

问题：一个reactor线程能同时最多管理多少个socket或channel , 即一个eventloop绑定的channel有没有上限。
回答：没有限制，这个event loop的没消费的任务的最大数倒是可以通过参数控制，本身它没限制绑定多少channel.

问题：给Channel 分配NIOEventLoop，有其它Channel在使用，会出现什么情况?
回答：没关系，nio event loop里面就一个线程在用，可以理解就是单线程的，本来设计就是一个event loop 给多个channel用，否则一个人一个，那最终不就爆炸了么，和传统的那个一个连接一个线程就一样了，那个loop单词很形象，单线程，死循环。处理绑定上它上面的多个channel的事件。

问题：为什么有channel 还需要Pipe。
回答：做的事情不一样，pipe是通过包含两个channel一个读一个写(一个本地的tcp连接)，来做了一个管道，作用是运输了数据。，你仅仅一个channel做不了这个效果，所以pipe相当于借助了channel来提供了一个好用的功能给大家。所以pipe需要channel.所以你说的问题是为什么还需要pipe.等于说我有晾袜子的小夹子，为什么还需要买那种上面有很多小夹子的那种圆盘式的晾晒的(应该都买了吧)，能干掉别的事，比如二个小夹子可以加个小衣服什么的，不知道我可解释清楚了。

Netty是如何解决上面的问题呢？
看看此篇：Netty 的线程模型是什么

综上所述，简单理解Reactor 一图胜过千言 ， Reactor 模型 如下 。 切记，Reactor 与Netty 是不相关的，是两种不同的东西。

我们来看看一个简单的 Netty Demo

/*
 * Copyright 2012 The Netty Project
 *
 * The Netty Project licenses this file to you under the Apache License,
 * version 2.0 (the "License"); you may not use this file except in compliance
 * with the License. You may obtain a copy of the License at:
 *
 *   https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
 * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
 * License for the specific language governing permissions and limitations
 * under the License.
 */
package io.netty.example.echo;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import io.netty.handler.ssl.SslContext;
import io.netty.handler.ssl.SslContextBuilder;
import io.netty.handler.ssl.util.SelfSignedCertificate;

/**
 * Echoes back any received data from a client.
 */
public final class EchoServer {

    static final boolean SSL = System.getProperty("ssl") != null;
    static final int PORT = Integer.parseInt(System.getProperty("port", "8007"));

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Configure SSL.
        final SslContext sslCtx;
        if (SSL) {
            SelfSignedCertificate ssc = new SelfSignedCertificate();
            sslCtx = SslContextBuilder.forServer(ssc.certificate(), ssc.privateKey()).build();
        } else {
            sslCtx = null;
        }

        // Configure the server.
        // 1. 声明线程池
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        final EchoServerHandler serverHandler = new EchoServerHandler();
        try {

            // 2. 服务端引导器
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            // 3. 设置线程池
            b.group(bossGroup, workerGroup)
            // 4. 设置ServerSocketChannel的类型
             .channel(NioServerSocketChannel.class)
            // 5. 设置参数
             .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
                    // 6. 设置ServerSocketChannel对应的Handler，只能设置一个
             .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
                    // 7. 设置SocketChannel对应的Handler
             .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                     if (sslCtx != null) {
                         p.addLast(sslCtx.newHandler(ch.alloc()));
                     }
                     // 可以添加多个子Handler
                     //p.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));
                     p.addLast(serverHandler);
                 }
             });
            // 8. 绑定端口
            // Start the server.
            ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();
          //  Netty 的 Channel 跟 Java 原生的 Channel 是否有某种关系？
          //  bind () 是否调用了 Java 底层的 Socket 相关的操作？
          //  Netty 服务启动之后 ChannelPipeline 里面长什么样？
            // 9. 等待服务端监听端口关闭，这里会阻塞主线程
            // Wait until the server socket is closed.
            f.channel().closeFuture().sync();

        } finally {
            // 10. 优雅地关闭两个线程池
            // Shut down all event loops to terminate all threads.
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

基本过程十分简单：

1 初始化创建2个NioEventLoopGroup，其中BossGroup用于Accetpt连接建立事件并分发请求， WorkerGroup用于处理I/O读写事件和业务逻辑
（通俗来说，就是创建两个线程池。两批人。 一个负责 处理连接事件和分发请求 ，一个负责处理io读写 和 业务处理 ）

2 基于ServerBootstrap(服务端启动引导类)，配置EventLoopGroup、Channel类型，连接参数、配置入站、出站事件handler

3 绑定端口，开始工作。

图文并茂，理解不累。服务端 Netty 的工作流程 如下 ：

该图解读：
Netty主要基于主从Reactors多线程模型（如下图）做了一定的修改，
其中主从Reactor多线程模型有多个Reactor：MainReactor和SubReactor：
1 MainReactor负责客户端的连接请求，并将请求转交给SubReactor；
2 SubReactor负责相应通道的IO读写请求；
非IO请求（具体逻辑处理）的任务则会直接写入队列，等待worker threads进行处理。
虽然Netty的线程模型基于主从Reactor多线程**，
借用了MainReactor和SubReactor的结构，但是实际实现上，SubReactor和Worker线程在同一个线程池中：
也就是下面4行代码。

EventLoopGroupbossGroup=newNioEventLoopGroup();
EventLoopGroupworkerGroup=newNioEventLoopGroup();
ServerBootstrapserver=newServerBootstrap();
server.group(bossGroup,workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)

上面代码中的bossGroup 和workerGroup是Bootstrap构造方法中传入的两个对象，
这两个group均是线程池。
其中, bossGroup线程池则只是在bind某个端口后，获得其中一个线程作为MainReactor，专门处理端口的accept事件，每个端口对应一个boss线程，
一般我们只绑定一个端口，所以boss线程往往只有一个。
workerGroup线程池会被各个SubReactor和worker线程充分利用.

疑问： 如何理解主从Reactor模式里面的 acceptor 呢？

还是不大理解。。。。TODO 待续

该图主从Reactor多线程通俗的理解如下：

一批线程去处理accept 事件

其中 补充一下不好理解的地方。 SocketChannel对应的Handler ：

         // 7. 设置SocketChannel对应的Handler
             .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                     if (sslCtx != null) {
                         p.addLast(sslCtx.newHandler(ch.alloc()));
                     }
                     // 可以添加多个子Handler
                     //p.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));
                     p.addLast(serverHandler);
                 }
             });

下图就是很好的答案。上个好图，好东西。

一个 Channel 包含了一个 ChannelPipeline, 而 ChannelPipeline 中又维护了一个由ChannelHandlerContext 组成的双向链表,
并且每个 ChannelHandlerContext 中又关联着一个 ChannelHandler。
入站事件和出站事件在一个双向链表中。
入站事件会从链表head往后传递到最后一个入站的handler。
出站事件会从链表tail往前传递到最前一个出站的handler，两种类型的handler互不干扰。

线程模型定义了应用或者框架如何执行你的代码，所以选择线程模型极其重要。Netty 提供了一个简单强大的线程模型来帮助我们简化代码。所有 ChannelHandler，包括业务逻辑，都保证由一个 Thread 同时执行特定的 Channel。这并不意味着Netty不能使用多线程，**只是 Netty 限制每个Channel 都由一个 Thread 处理，**这种设计适用于非阻塞 IO 操作。

另一个不同的demo 代码细节

初始化并启动Netty服务端过程如下：

public static void main(String[]args){
    //创建mainReactor
    NioEventLoopGroupboosGroup=newNioEventLoopGroup();
    //创建工作线程组
    NioEventLoopGroupworkerGroup=newNioEventLoopGroup();
    finalServerBootstrapserverBootstrap=newServerBootstrap();
    serverBootstrap
    //组装NioEventLoopGroup
    .group(boosGroup,workerGroup)
    //设置channel类型为NIO类型
    .channel(NioServerSocketChannel.class)
    //设置连接配置参数
    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG,1024)
    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true)
    .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY,true)
    //配置入站、出站事件handler
    .childHandler(newChannelInitializer<NioSocketChannel>(){
        @Override
        protectedvoidinitChannel(NioSocketChannelch){
            //配置入站、出站事件channel
            ch.pipeline().addLast(...);
            ch.pipeline().addLast(...);
        }
    }
    );
    //绑定端口
    intport=8080;
    serverBootstrap.bind(port).addListener(future->{
        if(future.isSuccess()){
            System.out.println(newDate()+":端口["+port+"]绑定成功!");
        } else{
            System.err.println("端口["+port+"]绑定失败!");
        }
    }
    );
}

Server端包含 1个Boss NioEventLoopGroup 和 1个Worker NioEventLoopGroup，NioEventLoopGroup相当于1个事件循环组，这个组里包含多个事件循环NioEventLoop（每个NioEventLoop包含1个selector和1个事件循环线程。）

每个Boss NioEventLoop循环执行的任务包含3步：
1 轮询accept事件
2 处理accept I/O事件，与Client建立连接，生成NioSocketChannel，并将NioSocketChannel注册到某个Worker NioEventLoop的Selector上
3 处理任务队列中的任务，runAllTasks。
任务队列中的任务包括用户调用eventloop.execute或schedule执行的任务，或者其它线程提交到该eventloop的任务。

每个Worker NioEventLoop循环执行的任务包含3步：
1 轮询read、write事件；
2 处I/O事件，即read、write事件，在NioSocketChannel可读、可写事件发生时进行处理
3 处理任务队列中的任务，runAllTasks。

其中任务队列中的task有3种典型使用场景：
1 用户程序自定义的普通任务

ctx.channel().eventLoop().execute(newRunnable(){
    @Override
    publicvoidrun(){
        //...
     }
	}
);

在学习之前，建议先理解透整个框架原理结构，运行过程，可以少走很多弯路。

对于 Netty ，什么是新连接接入?以及新连接接入前,Netty处于什么状态

netty的服务端
1 NioServerSocketChannel初始化,
2 注册在BossGroup中的一条NioEventLoop中,
3 并且给NioServerSocketChannel中维护的jdk原生的ServerSocketChannel绑定好了端口后, 4 EventLoop启动,开始轮询工作…

这时候 EventLoop 它在轮询什么?

其实它在轮询监听当初NioServerSocketChannel经过二次注册感兴趣的事件时,
告诉 Selector,让Selector关注自己身上可能会出现 OP_ACCEPT 事件, 这合情合理,
因为对于Netty的主从Reactor线程模型中。BossGroup中的channel只关心OP_ACCEPT 也就是用户的请求建立连接事件。

补充一下 Netty 的核心组件有哪些 ？

推荐小弟的下一篇文章
Netty keepalive 和 idle 的三角关系

解除文件句柄数量的限制，修改
/etc/security/limits.conf 文件

soft nofile 1000000
hard nofile 1000000

2021年8月面试过程中记忆最深的10道题，供你参考。

=== 1. 如何理解微服务？什么是12 factor？解释一下？

国内的微服务实施主要依赖一线工程师执行，二线的技术经理、架构师应该对此有更深些理解。
否则会向领导经常反映“资源”紧张、要求一线执行者“责任心”、出问题会归咎于测试“不充分”，会以各种方式规避构建部署中的工程流程。

=== 2. 你怎么理解业务架构师和基础架构师的区别？

其实二者殊途同归，至少有80%所有相似：必须有架构能力。前者和行业业务相关，后者100%纯技术。
我个人理解：短期内基础架构更风光，也建议是年轻人必经之路。但后续（比如35岁以后）拼的就是综合实力。
简单来讲，业务架构师 -> CTO；基础架构师 -> 首席架构师

=== 3. 有看过哪些开源项目的源码？贡献过吗？聊一聊

代码能力一定是衡量一个程序员最基础的标准。如果自己有还不错的开源项目，就非常赞（开源项目 ≠ github代码仓库）

=== 4. 你是如何做技术选型的？

这是个能力活，需要有一定的广度和深度，是架构师常干的活。一般需要经过背景、技术调研、优缺点分析、规划、方案、落地、效果监控等

=== 5. 怎么评价PPT架构师？

这个比较尖锐，估计面试官是个技术范，但没竞争过PPT，。
架构师不写代码、技术总监不写代码甚至不会写代码在职场里其实还是比较常见的，但看现状是，现在越来越难“混”了

=== 6. 给你一个redisClient/zookeeperClient，写一把分布式锁（动手写代码题）

现在的面试，大部分都要求现场写代码。一方面考这个知识点，另一方面考敲代码手熟练不，代码格式、命名规范否

=== 7. 什么是幻读？如何解决

我认为他的考点是隔离级别、MVCC等

=== 8. javax、Jakarta、JSR、JCP…介绍一下

因为我简历里说了对这些有较深了解，所以…，我就侃侃而谈

=== 9. 精通Spring技术栈？聊一聊

嗯，也是因为我简历里写了精通二字，然后被“抓”。还好，我个人对Spring技术栈了解还算比较深的，绝大部分都能应对吧（问得还是比较深的，甚至到源码级别而非原理级别，所以精通二字慎用）

=== 10. 算法题

什么手写一个快速排序，什么如何判断镜像树，什么… 差不多一半吧，我的回答是两个字：不会

总而言之，我个人的一个体会：面试准备的时间花在刀刃上，这个刀刃指做过的代表性项目(最重要，可带着面试官的思路向你熟悉的领域走)、熟悉的组件/中间件、基础技术等等。建议可少花点时间在算法上，因为几乎没有面试官会因为1-2道算法题做不出来而pass掉人吧，那并不重要，真的。

但一定要有较好的【写代码能力】，这个几乎成为现在的必考了。如果写代码很熟练、很规范，那比做出一道算法题优秀多了。所以平时要多敲，少用ctrl c/v，熟能生巧嘛

深入了解NIO的优化实现原理

epoll() 函数

：select/poll 是顺序扫描 fd 是否就绪，而且支持的 fd 数量不宜过大，因此它
的使用受到了一些制约。
Linux 在 2.6 内核版本中提供了一个 epoll 调用，epoll 使用事件驱动的方式代替轮询扫描
fd。epoll 事先通过 epoll_ctl() 来注册一个文件描述符，将文件描述符存放到内核的一个事
件表中，这个事件表是基于红黑树实现的，所以在大量 I/O 请求的场景下，插入和删除的
性能比 select/poll 的数组 fd_set 要好，因此 epoll 的性能更胜一筹，而且不会受到 fd 数
量的限制

零拷贝

在 I/O 复用模型中，执行读写 I/O 操作依然是阻塞的，在执行读写 I/O 操作时，存在着多
次内存拷贝和上下文切换，给系统增加了性能开销。

零拷贝是一种避免多次内存复制的技术，用来优化读写 I/O 操作。

在网络编程中，通常由 read、write 来完成一次 I/O 读写操作。每一次 I/O 读写操作都需
要完成四次内存拷贝，路径是 I/O 设备 -> 内核空间 -> 用户空间 -> 内核空间 -> 其它
I/O 设备。

Linux 内核中的 mmap 函数可以代替 read、write 的 I/O 读写操作，实现用户空间和内核
空间共享一个缓存数据。mmap 将用户空间的一块地址和内核空间的一块地址同时映射到
相同的一块物理内存地址，不管是用户空间还是内核空间都是虚拟地址，最终要通过地址映
射映射到物理内存地址。这种方式避免了内核空间与用户空间的数据交换。I/O 复用中的
epoll 函数中就是使用了 mmap 减少了内存拷贝

在 Java 的 NIO 编程中，则是使用到了 Direct Buffer 来实现内存的零拷贝。Java 直接在
JVM 内存空间之外开辟了一个物理内存空间，这样内核和用户进程都能共享一份缓存数
据。

DirectByteBuffer 泄漏根因分析？？？？