Netty导读

一、一些资讯

01 Netty4、5版本

现在稳定推荐使用的主流版本还是 Netty4，Netty5 中使用了 ForkJoinPool，增加了代码的复杂度，但是对性能的改善却不明显，所以这个版本不推荐使用，官网也没有提供下载链接。
Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，基于JAVA NIO提供的API实现。它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持，作为一个异步NIO框架，Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的，通过Future-Listener机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果。 作为当前最流行的NIO框架，Netty在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通信行业等获得了广泛的应用，一些业界著名的开源组件也基于Netty的NIO框架构建。
Netty其实本质上就是Reactor模式的实现，Selector作为多路复用器，EventLoop作为转发器，Pipeline作为事件处理器。但是和一般的Reactor不同的是，Netty使用串行化实现，并在Pipeline中使用了责任链模式。

02 Netty Nio

Netty中的buffer相对有NIO中的buffer又做了一些优化，大大提高了性能。Netty 对 JDK 自带的 NIO 的 API 进行封装，解决上述问题，主要特点有：

1. 设计优雅，适用于各种传输类型的统一 API 阻塞和非阻塞 Socket；基于灵活且可扩展的事件模型，可以清晰地分离关注点；高度可定制的线程模型 - 单线程，一个或多个线程池；真正的无连接数据报套接字支持（自 3.1 起）。
2. 使用方便，详细记录的 Javadoc，用户指南和示例；没有其他依赖项，JDK 5（Netty 3.x）或 6（Netty 4.x）就足够了。
3. 高性能，吞吐量更高，延迟更低；减少资源消耗；最小化不必要的内存复制。
4. 安全，完整的 SSL/TLS 和 StartTLS 支持。
5. 社区活跃，不断更新，社区活跃，版本迭代周期短，发现的 Bug 可以被及时修复，同时，更多的新功能会被加入。

03 常见的使用场景

1. 互联网行业。在分布式系统中，各个节点之间需要远程服务调用，高性能的 RPC 框架必不可少，Netty 作为异步高性能的通信框架，往往作为基础通信组件被这些 RPC 框架使用。 典型的应用有：阿里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 协议进行节点间通信，Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件，用于实现各进程节点之间的内部通信。
2. 游戏行业。无论是手游服务端还是大型的网络游戏，Java 语言得到了越来越广泛的应用。Netty 作为高性能的基础通信组件，它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 协议栈。 非常方便定制和开发私有协议栈，账号登录服务器，地图服务器之间可以方便的通过 Netty 进行高性能的通信。
3. 大数据领域。经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架，默认采用 Netty 进行跨界点通信，它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。

二、阅读建议

01 Java多线程编程

作为异步事件驱动、高性能的NIO框架，Netty代码中大量运用了Java多线程编程技巧，熟练学握多线程编程知识是学握Netty的必备条件。
需要掌握的多线程编程相关知识包括：
(1) Java内存模型。
(2) 关键字synchronized。
(3) 读写锁。
(4) volatile的正确使用。
(5) CAS指令和原子类。
(6)JDK线程池及各种默认实现。

02 项目实践

完成 Netty 基础知识的学习之后，就可以在项目中使用 Netty 了，只有通过实践才能真正掌握 Netty，如果项目暂时用不到 Netty，可以学习一些开源的 RPC 或者服务框架，看这些框架是怎么集成并使用Netty的，例如:
(1) gRPC，主要用到了Netty的HTTP/2协议栈
(2) Vert.x，主要用到了Netty的NIO通信框架和HTTP协议栈，以及EventLoopReactive线程模型。
建议通过“源码阅读+调试”的方式来学习，因为 Netty 的很多处理都是异步的.单纯地靠阅读代码很难真正掌握消息的处理流程。

03 源码阅读策略

当前Netty的源码规模已经非常庞大，全部阅读并掌握需要很长时间，建议读者根据自己的需要选择性地阅读。
首先需要掌握 Netty的内核工作流程，主要包括客户端连接创建、客户端消息读写、服务端监听和客户端接入、服务端消息读写，涉及的核心类库如下。
(1) ByteBuf和各种子类。
(2) Channel、Unsafe及各种子类
(3)ChannelPipeline和ChannelHandler。
(4) EventLoop和EventLoopGroup及各种子类实现。
(5) Future和Promise及各种子类实现。
作为入门知识，Netty 客户端和服务端的创建流程需要熟练掌握，以服务端的创建流程为例，画出流程创建图，然后结合源码阅读，并进行调试，可以更高效地掌握相关知识点。