IO流

spring5底层netty
zookeeper底层也是netty
dubbo的多协议支持也是用的netty（RPC）

有可能成为架构师的你打下基础

Netty能帮我们解决什么问题
框架是为了解决开发，netty就是框架，封装io操作。io加多线程解决实际复杂业务
为什么要封装io操作
java中io的演化之路

阻塞和非阻塞

BIO 同步阻塞
NIO 同步非阻塞（线程池），多路复用，同步，在同一时间点只能干一件事
nio操作繁琐，于是才有了netty，netty就是对繁琐操作进行封装
AIO 异步非阻塞（事件驱动，回调）
不断提升IO操作性能

出现IO操作框架，降低繁杂操作，关注点转移到业务功能实现上

NIO 轮询器，缓冲区

Java NIO的三个核心基础组件，Channels、Buffers、Selectors。其余的诸如Pipe，FileLcok都是在使用以上三个核心组件时帮助更好使用的工具类。

一、Channels和Buffers的关系

所有的IO操作在NIO中都是以Channel开始的。一个Channel就像一个流，NIO Channel和流很近似但是也有一些不同。
  1）、你既可以读取也可以写入到Channel，流只能读取或者写入，inputStream和outputStream。
  2）、Channel可以异步地读和写。
  3）、channel永远都是从一个buffer中读或者写入到一个buffer中去。
  
  基本的Channel实现有以下这些：
  1）、FileChannel：向文件当中读写数据；
  2）、DatagramChannel：通过UDP协议向网络读写数据；
  3）、SocketChannel：通过TCP协议向网络读写数据；
  4）、ServerSocketChannel：以一个web服务器的形式，监听到来的TCP连接，对每个连接建立一个SocketChannel。
  涵盖了UDP，TCP以及文件的IO操作。
  核心的buffer实现有这些：ByteBuffer、CharBuffer、DoubleBuffer、FloatBuffer、IntBuffer、LongBuffer、ShortBuffer，涵盖了所有的基本数据类型（4类8种，除了Boolean）。也有其他的buffer如MappedByteBuffer。

二、NIO buffer

NIO buffer在与NIO Channel交互时使用，数据从Channel中读取出来放入buffer，或者从buffer中读取出来写入Channel。
  buffer就是一块内存，你可以写入数据，并且在之后读取它。这块内存被包装成NIO buffer对象，它提供了一些方法来让你更简单地操作内存。
  buffer的基本使用，使用buffer读写数据基本上分为以下4部操作：
  1）、将数据写入buffer
  2）、调用buffer.flip()
  3）、将数据从buffer中读取出来
  4）、调用buffer.clear()或者buffer.compact()
  在写buffer的时候，buffer会跟踪写入了多少数据，需要读buffer的时候，需要调用flip()来将buffer从写模式切换成读模式，读模式中只能读取写入的数据，而非整个buffer。
  当数据都读完了，你需要清空buffer以供下次使用，可以有2种方法来操作：调用clear() 或者 调用compact()。
  区别：clear方法清空整个buffer，compact方法只清除你已经读取的数据，未读取的数据会被移到buffer的开头，此时写入数据会从当前数据的末尾开始。

AIO由操作系统完成，操作系统的性能决定了io的性能，存在一定的兼容问题

缓冲区buffer

capacity容量，position位置，limit范围
limit记录着最大范围

buffer的Capacity，Position和Limit

1.buffer有3个属性需要熟悉以理解buffer的工作原理：
  容量（Capacity）：缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。容量在缓冲区创建时被设定，并且永远不能被改变。
  上界（Limit）：写模式中等价于buffer的大小，即capacity；读模式中为当前缓冲区中一共有多少数据，即可读的最大位置。这意味着当调用filp()方法切换成读模式时，limit的值变成position的值，而position重新指向0。
  位置（Position）：下一个要被读或写的元素的位置。初始化为0，buffer满时，position最大值为capacity-1。切换成读模式的时候，position指向0。Position会自动由相应的 get( )和 put( )函数更新。
  position和limit的值在读/写模式中是不一样的。capacity的值永远表示buffer的大小。

2、创建一个buffer
  获得一个buffer 之前必须先分配一块内存，每个buffer类都有一个静态方法allocate() 来做这件事。
  下例为创建一个容量为48byte的ByteBuffer：
  ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
  创建一个1024个字符的CharBuffer
  CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

3、将数据写入buffer
  写入buffer的方法有2种：
    1）、从一个Channel中写入buffer。
    2）、调用buffer的put()方法来自行写入数据。
  例：
  int bytesRead = inChannel.read(buf); // 从channel读入buffer
  buf.put(127); // 自行写入buffer
  put方法有很多的重载形式。以供你用各种不同的方法写入buffer中，比如从一个特定的position，或者写入一个array。

4、flip()
  flip方法将写模式切换成读模式，调用flip()方法会将limit设置为position，将position设置回0。
  换句话说，position标志着写模式中写到哪里，切换成读模式之后，limit标志着之前写到哪里，也就是现在能读到哪里。

5、从buffer中读取数据
  有2种方法可以从buffer中读取数据。
    1）、从buffer中读取数据到channel中。
    2）、使用buffer的get()方法自行从buffer中读出数据。
  例子：
  // 从buffer中读取数据到channel中
  int bytesWritten = inChannel.write(buf);
  // 使用buffer的get()方法自行从buffer中读出数据
  byte aByte = buf.get();
  get方法有很多的重载形式。以供你用各种不同的方法读取buffer中的数据。例如从特定位置读取数据，或者读一个数组出来。

6、rewind()
  rewind()方法将position设置为0，但是不会动buffer里的数据，这样可以从头开始重新读取数据，limit的值不会变，这意味着limit依旧标志着能读多少数据。

7、clear()和compact()
  当你读完所有的数据想要重新写入数据时，你可以调用clear或者compact方法。
  当你调用clear()方法的时候，position被设置为0，limit被设置为capacity，换句话说，buffer的数据虽然都还在，但是buffer被初始化了，处于可以被重写的状态。这也就意味着如果buffer中还有没被读取的数据，在执行clear之后，你无法知道数据读到哪儿了，剩下的数据还有多少。
  如果还有没有读完的数据，但是你想先写数据，可以用compact()方法，这样未读数据会放在buffer前端，可以在未读数据之后跟着写新的数据。compact()会复制未读数据到buffer前端，然后设置position为未读数据单位后面紧跟的位置。limit还是设置为capacity，这和clear是一样的。现在buffer处于可以写的状态，但是不会覆盖之前未读完的数据。

8、mark()和reset()
  你可以通过调用buffer.mark()来mark一个buffer中给定的位置。然后你就可以用buffer.reset()方法来将position设置回之前mark的位置。
  例子：
  buffer.mark();
  // 调用buffer.get()方法若干次，e.g. 比如在做parsing的时候
  buffer.reset(); //set position back to mark.

9、equals() 和 compareTo()
  使用这2种方法能够比较2个buffer。
  equals()方法：用于判断2个buffer是否相等，2个buffer是equal的，当它们：
  1）、是同一种数据类型的buffer。
  2）、buffer中未读取的bytes，chars等数据个数是一样的，即（limit-position）相等，capacity不需要相等，剩余数据的索引也不需要相等。
  3）、未读取的bytes，chars等内容是一模一样的，即各自[position，limit-1]索引的数据要完全相等。
  如你所见，equals()方法只比较buffer的部分内容，而不是buffer中所有的数据，事实上，它只比较buffer中剩余的元素是否一样。

compareTo()
  compareTo()方法：比较两个buffer的剩余元素（字节，字符等），用于例如： 排序。
  在下列情况下，缓冲区被认为比另一个缓冲区“小”：
  比较是针对每个缓冲区你剩余数据（从 position 到 limit）进行的，与它们在 equals() 中的方式相同，直到不相等的元素被发现或者到达缓冲区的上界。如果一个缓冲区在不相等元素发现前已经被耗尽，较短的缓冲区被认为是小于较长的缓冲区。

选择器Selector

调度器，主线程，去分配各种worker线程进行工作，每一个客户端都能响应

Selector允许一个线程来监视多个Channel，这在当你的应用建立了多个连接，但是每个连接吞吐量都较小的时候是可行的。例如：一个聊天服务器。图为一个线程使用Selector处理三个Channel。

要使用一个Selector，你要先注册这个Selector的Channels。然后你调用Selector的select()方法。这个方法会阻塞，直到它注册的Channels当中有一个准备好了的事件发生了。当select()方法返回的时候，线程可以处理这些事件，如新的连接的到来，数据收到了等。

通道Channel

netty与nio之间的联系

tomcat中使用死循环等待用户请求
while（true）

如果请求是get，调用doget，不是调用dopost

netty就是一个同时支持多协议的网络通信架构
netty整体架构是reactor模型，linux上aio不够成熟，所以选择NIO