Netty 是什么文判？

Netty 是一個(gè)?基于 NIO?的 client-server(客戶端服務(wù)器)框架戏仓，使用它可以快速簡(jiǎn)單地開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序亡鼠。它極大地簡(jiǎn)化并優(yōu)化了 TCP 和 UDP 套接字服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)編程,并且性能以及安全性等很多方面甚至都要更好间涵。支持多種協(xié)議?如 FTP勾哩，SMTP根盒，HTTP 以及各種二進(jìn)制和基于文本的傳統(tǒng)協(xié)議炎滞。用官方的總結(jié)就是：Netty 成功地找到了一種在不妥協(xié)可維護(hù)性和性能的情況下實(shí)現(xiàn)易于開(kāi)發(fā)册赛，性能震嫉，穩(wěn)定性和靈活性的方法票堵。

除了上面介紹的之外悴势，很多開(kāi)源項(xiàng)目比如我們常用的 Dubbo、RocketMQ军俊、Elasticsearch、gRPC 等等都用到了 Netty昔穴。

網(wǎng)絡(luò)編程我愿意稱 Netty 為王 吗货。

為什么要用 Netty卿操？

因?yàn)?Netty 具有下面這些優(yōu)點(diǎn)害淤，并且相比于直接使用 JDK 自帶的 NIO 相關(guān)的 API 來(lái)說(shuō)更加易用窥摄。

統(tǒng)一的 API础淤，支持多種傳輸類型，阻塞和非阻塞的建峭。簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的線程模型亿蒸。自帶編解碼器解決 TCP 粘包/拆包問(wèn)題边锁。自帶各種協(xié)議棧茅坛。真正的無(wú)連接數(shù)據(jù)包套接字支持贡蓖。比直接使用 Java 核心 API 有更高的吞吐量摩梧、更低的延遲仅父、更低的資源消耗和更少的內(nèi)存復(fù)制笙纤。安全性不錯(cuò)省容，有完整的 SSL/TLS 以及 StartTLS 支持腥椒。社區(qū)活躍成熟穩(wěn)定笼蛛，經(jīng)歷了大型項(xiàng)目的使用和考驗(yàn)滨砍，而且很多開(kāi)源項(xiàng)目都使用到了 Netty惋戏， 比如我們經(jīng)常接觸的 Dubbo响逢、RocketMQ 等等。......Netty 應(yīng)用場(chǎng)景了解么回论？

Netty 可以做什么事情傀蓉？

理論上來(lái)說(shuō)葬燎，NIO 可以做的事情 谱净，使用 Netty 都可以做并且更好郊丛。Netty 主要用來(lái)做網(wǎng)絡(luò)通信?:

作為 RPC 框架的網(wǎng)絡(luò)通信工具?：我們?cè)诜植际较到y(tǒng)中厉熟，不同服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間經(jīng)常需要相互調(diào)用揍瑟，這個(gè)時(shí)候就需要 RPC 框架了绢片。不同服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的通信是如何做的呢？可以使用 Netty 來(lái)做。比如我調(diào)用另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法的話纯续，至少是要讓對(duì)方知道我調(diào)用的是哪個(gè)類中的哪個(gè)方法以及相關(guān)參數(shù)吧灭袁！實(shí)現(xiàn)一個(gè)自己的 HTTP 服務(wù)器?：通過(guò) Netty 我們可以自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的 HTTP 服務(wù)器茸歧，這個(gè)大家應(yīng)該不陌生软瞎。說(shuō)到 HTTP 服務(wù)器的話涤浇，作為 Java 后端開(kāi)發(fā)，我們一般使用 Tomcat 比較多只锭。一個(gè)最基本的 HTTP 服務(wù)器可要以處理常見(jiàn)的 HTTP Method 的請(qǐng)求著恩，比如 POST 請(qǐng)求、GET 請(qǐng)求等等蜻展。實(shí)現(xiàn)一個(gè)即時(shí)通訊系統(tǒng)?：使用 Netty 我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以聊天類似微信的即時(shí)通訊系統(tǒng)喉誊，這方面的開(kāi)源項(xiàng)目還蠻多的，可以自行去 Github 找一找纵顾。實(shí)現(xiàn)消息推送系統(tǒng)?：市面上有很多消息推送系統(tǒng)都是基于 Netty 來(lái)做的伍茄。......Netty 核心組件有哪些施逾？分別有什么作用敷矫？

Netty 核心組件有哪些？分別有什么作用汉额？

1.Channel

Channel 接口是 Netty 對(duì)網(wǎng)絡(luò)操作抽象類沪饺，它除了包括基本的 I/O 操作，如 bind()闷愤、connect()整葡、read()、write() 等讥脐。

比較常用的Channel接口實(shí)現(xiàn)類是NioServerSocketChannel（服務(wù)端）和NioSocketChannel（客戶端）遭居，這兩個(gè) Channel 可以和 BIO 編程模型中的ServerSocket以及Socket兩個(gè)概念對(duì)應(yīng)上。Netty 的 Channel 接口所提供的 API旬渠，大大地降低了直接使用 Socket 類的復(fù)雜性俱萍。

2.EventLoop

這么說(shuō)吧！EventLoop（事件循環(huán)）接口可以說(shuō)是 Netty 中最核心的概念了告丢！

《Netty 實(shí)戰(zhàn)》這本書(shū)是這樣介紹它的：

“EventLoop 定義了 Netty 的核心抽象枪蘑，用于處理連接的生命周期中所發(fā)生的事件。

是不是很難理解？說(shuō)實(shí)話岳颇，我學(xué)習(xí) Netty 的時(shí)候看到這句話是沒(méi)太能理解的照捡。

說(shuō)白了，EventLoop 的主要作用實(shí)際就是負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)事件并調(diào)用事件處理器進(jìn)行相關(guān) I/O 操作的處理话侧。

那 Channel 和 EventLoop 直接有啥聯(lián)系呢栗精？

Channel 為 Netty 網(wǎng)絡(luò)操作(讀寫(xiě)等操作)抽象類，EventLoop 負(fù)責(zé)處理注冊(cè)到其上的Channel 處理 I/O 操作，兩者配合參與 I/O 操作。

3.ChannelFuture

Netty 是異步非阻塞的喉刘，所有的 I/O 操作都為異步的。

因此薪夕，我們不能立刻得到操作是否執(zhí)行成功，但是赫悄，你可以通過(guò) ChannelFuture 接口的 addListener() 方法注冊(cè)一個(gè) ChannelFutureListener寥殖，當(dāng)操作執(zhí)行成功或者失敗時(shí)，監(jiān)聽(tīng)就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)返回結(jié)果涩蜘。

并且嚼贡，你還可以通過(guò)ChannelFuture 的 channel() 方法獲取關(guān)聯(lián)的Channel

public interface ChannelFuture extends Future<Void> { Channel channel(); ChannelFuture addListener(GenericFutureListener<? extends Future<? super Void>> var1); ...... ChannelFuture sync() throws InterruptedException;}

另外，我們還可以通過(guò) ChannelFuture 接口的 sync()方法讓異步的操作變成同步的同诫。

4.ChannelHandler 和 ChannelPipeline

下面這段代碼使用過(guò) Netty 的小伙伴應(yīng)該不會(huì)陌生粤策，我們指定了序列化編解碼器以及自定義的 ChannelHandler 處理消息。

b.group(eventLoopGroup) .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) { ch.pipeline().addLast(new NettyKryoDecoder(kryoSerializer, RpcResponse.class)); ch.pipeline().addLast(new NettyKryoEncoder(kryoSerializer, RpcRequest.class)); ch.pipeline().addLast(new KryoClientHandler()); } });

ChannelHandler 是消息的具體處理器误窖。他負(fù)責(zé)處理讀寫(xiě)操作叮盘、客戶端連接等事情。

ChannelPipeline 為 ChannelHandler 的鏈霹俺，提供了一個(gè)容器并定義了用于沿著鏈傳播入站和出站事件流的 API 柔吼。當(dāng) Channel 被創(chuàng)建時(shí)，它會(huì)被自動(dòng)地分配到它專屬的 ChannelPipeline丙唧。

我們可以在 ChannelPipeline 上通過(guò) addLast() 方法添加一個(gè)或者多個(gè)ChannelHandler 愈魏，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)或者事件可能會(huì)被多個(gè) Handler 處理。當(dāng)一個(gè) ChannelHandler 處理完之后就將數(shù)據(jù)交給下一個(gè) ChannelHandler 想际。

EventloopGroup 了解么?和 EventLoop 啥關(guān)系?

EventLoopGroup 包含多個(gè) EventLoop（每一個(gè) EventLoop 通常內(nèi)部包含一個(gè)線程）培漏，上面我們已經(jīng)說(shuō)了 EventLoop 的主要作用實(shí)際就是負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)事件并調(diào)用事件處理器進(jìn)行相關(guān) I/O 操作的處理。

并且 EventLoop 處理的 I/O 事件都將在它專有的 Thread 上被處理胡本，即 Thread 和 EventLoop 屬于 1 : 1 的關(guān)系牌柄，從而保證線程安全。

上圖是一個(gè)服務(wù)端對(duì) EventLoopGroup 使用的大致模塊圖侧甫，其中 Boss EventloopGroup 用于接收連接珊佣，Worker EventloopGroup 用于具體的處理（消息的讀寫(xiě)以及其他邏輯處理）蹋宦。

從上圖可以看出：當(dāng)客戶端通過(guò) connect 方法連接服務(wù)端時(shí)，bossGroup 處理客戶端連接請(qǐng)求咒锻。當(dāng)客戶端處理完成后冷冗，會(huì)將這個(gè)連接提交給 workerGroup 來(lái)處理，然后 workerGroup 負(fù)責(zé)處理其 IO 相關(guān)操作虫碉。

對(duì) Bootstrap 和 ServerBootstrap 的了解

Bootstrap 是客戶端的啟動(dòng)引導(dǎo)類/輔助類贾惦，具體使用方法如下：

EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { //創(chuàng)建客戶端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：Bootstrap Bootstrap b = new Bootstrap(); //指定線程模型 b.group(group). ...... // 嘗試建立連接 ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); f.channel().closeFuture().sync(); } finally { // 優(yōu)雅關(guān)閉相關(guān)線程組資源 group.shutdownGracefully(); }

ServerBootstrap 客戶端的啟動(dòng)引導(dǎo)類/輔助類胸梆，具體使用方法如下：

// 1.bossGroup 用于接收連接敦捧，workerGroup 用于具體的處理 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { //2.創(chuàng)建服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //3.給引導(dǎo)類配置兩大線程組,確定了線程模型 b.group(bossGroup, workerGroup). ...... // 6.綁定端口 ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // 等待連接關(guān)閉 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { //7.優(yōu)雅關(guān)閉相關(guān)線程組資源 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } }

從上面的示例中，我們可以看出：

Bootstrap 通常使用 connet() 方法連接到遠(yuǎn)程的主機(jī)和端口碰镜，作為一個(gè) Netty TCP 協(xié)議通信中的客戶端兢卵。另外，Bootstrap 也可以通過(guò) bind() 方法綁定本地的一個(gè)端口绪颖，作為 UDP 協(xié)議通信中的一端秽荤。ServerBootstrap通常使用 bind() 方法綁定本地的端口上，然后等待客戶端的連接柠横。Bootstrap 只需要配置一個(gè)線程組— EventLoopGroup ,而 ServerBootstrap需要配置兩個(gè)線程組— EventLoopGroup 窃款，一個(gè)用于接收連接，一個(gè)用于具體的處理牍氛。

NioEventLoopGroup 默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)會(huì)起多少線程呢晨继？

回顧我們?cè)谏厦鎸?xiě)的服務(wù)器端的代碼：

// 1.bossGroup 用于接收連接，workerGroup 用于具體的處理EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

為了搞清楚NioEventLoopGroup 默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù) 到底創(chuàng)建了多少個(gè)線程搬俊，我們來(lái)看一下它的源碼紊扬。

/** * 無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。 * nThreads:0 */ public NioEventLoopGroup() { //調(diào)用下一個(gè)構(gòu)造方法 this(0); } /** * Executor：null */ public NioEventLoopGroup(int nThreads) { //繼續(xù)調(diào)用下一個(gè)構(gòu)造方法 this(nThreads, (Executor) null); } //中間省略部分構(gòu)造函數(shù) /** * RejectedExecutionHandler（）：RejectedExecutionHandlers.reject() */ public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider,final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory) { //開(kāi)始調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù) super(nThreads, executor, selectorProvider, selectStrategyFactory, RejectedExecutionHandlers.reject()); }

一直向下走下去的話唉擂，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在 MultithreadEventLoopGroup 類中有相關(guān)的指定線程數(shù)的代碼餐屎，如下：

// 從1，系統(tǒng)屬性玩祟，CPU核心數(shù)*2 這三個(gè)值中取出一個(gè)最大的 //可以得出 DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS 的值為CPU核心數(shù)*2 private static final int DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2)); // 被調(diào)用的父類構(gòu)造函數(shù)腹缩，NioEventLoopGroup 默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)會(huì)起多少線程的秘密所在 // 當(dāng)指定的線程數(shù)nThreads為0時(shí)，使用默認(rèn)的線程數(shù)DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, Object... args) { super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, threadFactory, args); }

綜上空扎，我們發(fā)現(xiàn) NioEventLoopGroup 默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)實(shí)際會(huì)起的線程數(shù)為?CPU核心數(shù)*2庆聘。

另外，如果你繼續(xù)深入下去看構(gòu)造函數(shù)的話勺卢，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)NioEventLoopGroup對(duì)象內(nèi)部都會(huì)分配一組NioEventLoop伙判，其大小是 nThreads, 這樣就構(gòu)成了一個(gè)線程池， 一個(gè)NIOEventLoop 和一個(gè)線程相對(duì)應(yīng)黑忱，這和我們上面說(shuō)的 EventloopGroup 和 EventLoop關(guān)系這部分內(nèi)容相對(duì)應(yīng)宴抚。

Netty 線程模型了解么勒魔？

大部分網(wǎng)絡(luò)框架都是基于 Reactor 模式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的。

“Reactor 模式基于事件驅(qū)動(dòng)菇曲，采用多路復(fù)用將事件分發(fā)給相應(yīng)的 Handler 處理冠绢，非常適合處理海量 IO 的場(chǎng)景。

在 Netty 主要靠 NioEventLoopGroup 線程池來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的線程模型的 常潮。

我們實(shí)現(xiàn)服務(wù)端的時(shí)候弟胀，一般會(huì)初始化兩個(gè)線程組：

bossGroup?:接收連接。workerGroup?：負(fù)責(zé)具體的處理喊式，交由對(duì)應(yīng)的 Handler 處理孵户。下面我們來(lái)詳細(xì)看一下 Netty 中的線程模型吧！

1.單線程模型：

一個(gè)線程需要執(zhí)行處理所有的 accept岔留、read夏哭、decode、process献联、encode竖配、send 事件。對(duì)于高負(fù)載里逆、高并發(fā)进胯，并且對(duì)性能要求比較高的場(chǎng)景不適用。

對(duì)應(yīng)到 Netty 代碼是下面這樣的

“使用 NioEventLoopGroup 類的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程數(shù)量的默認(rèn)值就是?CPU 核心數(shù) *2原押。

//1.eventGroup既用于處理客戶端連接胁镐，又負(fù)責(zé)具體的處理。 EventLoopGroup eventGroup = new NioEventLoopGroup(1); //2.創(chuàng)建服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); boobtstrap.group(eventGroup, eventGroup) //......

2.多線程模型

一個(gè) Acceptor 線程只負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)客戶端的連接班眯，一個(gè) NIO 線程池負(fù)責(zé)具體處理：accept希停、read、decode署隘、process宠能、encode、send 事件磁餐。滿足絕大部分應(yīng)用場(chǎng)景违崇，并發(fā)連接量不大的時(shí)候沒(méi)啥問(wèn)題，但是遇到并發(fā)連接大的時(shí)候就可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題诊霹，成為性能瓶頸羞延。

對(duì)應(yīng)到 Netty 代碼是下面這樣的：

// 1.bossGroup 用于接收連接，workerGroup 用于具體的處理EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();try { //2.創(chuàng)建服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //3.給引導(dǎo)類配置兩大線程組,確定了線程模型 b.group(bossGroup, workerGroup) //......

3.主從多線程模型

從一個(gè) 主線程 NIO 線程池中選擇一個(gè)線程作為 Acceptor 線程脾还，綁定監(jiān)聽(tīng)端口伴箩，接收客戶端連接的連接，其他線程負(fù)責(zé)后續(xù)的接入認(rèn)證等工作鄙漏。連接建立完成后嗤谚，Sub NIO 線程池負(fù)責(zé)具體處理 I/O 讀寫(xiě)棺蛛。如果多線程模型無(wú)法滿足你的需求的時(shí)候，可以考慮使用主從多線程模型 巩步。

// 1.bossGroup 用于接收連接旁赊，workerGroup 用于具體的處理EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();try { //2.創(chuàng)建服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //3.給引導(dǎo)類配置兩大線程組,確定了線程模型 b.group(bossGroup, workerGroup) //......

Netty 服務(wù)端和客戶端的啟動(dòng)過(guò)程

服務(wù)端

// 1.bossGroup 用于接收連接，workerGroup 用于具體的處理 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { //2.創(chuàng)建服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //3.給引導(dǎo)類配置兩大線程組,確定了線程模型 b.group(bossGroup, workerGroup) // (非必備)打印日志 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) // 4.指定 IO 模型 .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); //5.可以自定義客戶端消息的業(yè)務(wù)處理邏輯 p.addLast(new HelloServerHandler()); } }); // 6.綁定端口,調(diào)用 sync 方法阻塞知道綁定完成 ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // 7.阻塞等待直到服務(wù)器Channel關(guān)閉(closeFuture()方法獲取Channel 的CloseFuture對(duì)象,然后調(diào)用sync()方法) f.channel().closeFuture().sync(); } finally { //8.優(yōu)雅關(guān)閉相關(guān)線程組資源 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); }

簡(jiǎn)單解析一下服務(wù)端的創(chuàng)建過(guò)程具體是怎樣的：

1.首先你創(chuàng)建了兩個(gè) NioEventLoopGroup 對(duì)象實(shí)例：bossGroup 和 workerGroup椅野。

bossGroup : 用于處理客戶端的 TCP 連接請(qǐng)求终畅。workerGroup ：負(fù)責(zé)每一條連接的具體讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的處理邏輯，真正負(fù)責(zé) I/O 讀寫(xiě)操作竟闪，交由對(duì)應(yīng)的 Handler 處理离福。舉個(gè)例子：我們把公司的老板當(dāng)做 bossGroup，員工當(dāng)做 workerGroup瘫怜，bossGroup 在外面接完活之后术徊，扔給 workerGroup 去處理本刽。一般情況下我們會(huì)指定 bossGroup 的 線程數(shù)為 1（并發(fā)連接量不大的時(shí)候） 鲸湃，workGroup 的線程數(shù)量為?CPU 核心數(shù) *2?。另外子寓，根據(jù)源碼來(lái)看暗挑，使用 NioEventLoopGroup 類的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程數(shù)量的默認(rèn)值就是?CPU 核心數(shù) *2?。

2.接下來(lái) 我們創(chuàng)建了一個(gè)服務(wù)端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：ServerBootstrap斜友，這個(gè)類將引導(dǎo)我們進(jìn)行服務(wù)端的啟動(dòng)工作炸裆。

3.通過(guò) .group() 方法給引導(dǎo)類 ServerBootstrap 配置兩大線程組，確定了線程模型鲜屏。

通過(guò)下面的代碼烹看，我們實(shí)際配置的是多線程模型，這個(gè)在上面提到過(guò)洛史。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

4.通過(guò)channel()方法給引導(dǎo)類 ServerBootstrap指定了 IO 模型為NIO

NioServerSocketChannel ：指定服務(wù)端的 IO 模型為 NIO惯殊，與 BIO 編程模型中的ServerSocket對(duì)應(yīng)NioSocketChannel : 指定客戶端的 IO 模型為 NIO， 與 BIO 編程模型中的Socket對(duì)應(yīng)5.通過(guò) .childHandler()給引導(dǎo)類創(chuàng)建一個(gè)ChannelInitializer 也殖，然后制定了服務(wù)端消息的業(yè)務(wù)處理邏輯 HelloServerHandler 對(duì)象6.調(diào)用 ServerBootstrap 類的 bind()方法綁定端口客戶端

//1.創(chuàng)建一個(gè) NioEventLoopGroup 對(duì)象實(shí)例 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { //2.創(chuàng)建客戶端啟動(dòng)引導(dǎo)/輔助類：Bootstrap Bootstrap b = new Bootstrap(); //3.指定線程組 b.group(group) //4.指定 IO 模型 .channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); // 5.這里可以自定義消息的業(yè)務(wù)處理邏輯 p.addLast(new HelloClientHandler(message)); } }); // 6.嘗試建立連接 ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // 7.等待連接關(guān)閉（阻塞土思，直到Channel關(guān)閉） f.channel().closeFuture().sync(); } finally { group.shutdownGracefully(); }

繼續(xù)分析一下客戶端的創(chuàng)建流程：

1.創(chuàng)建一個(gè) NioEventLoopGroup 對(duì)象實(shí)例

2.創(chuàng)建客戶端啟動(dòng)的引導(dǎo)類是 Bootstrap

3.通過(guò) .group() 方法給引導(dǎo)類 Bootstrap 配置一個(gè)線程組

4.通過(guò)channel()方法給引導(dǎo)類 Bootstrap指定了 IO 模型為NIO

5.通過(guò) .childHandler()給引導(dǎo)類創(chuàng)建一個(gè)ChannelInitializer ，然后制定了客戶端消息的業(yè)務(wù)處理邏輯 HelloClientHandler 對(duì)象

6.調(diào)用 Bootstrap 類的 connect()方法進(jìn)行連接忆嗜，這個(gè)方法需要指定兩個(gè)參數(shù)：

inetHost : ip 地址inetPort : 端口號(hào)public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) { return this.connect(InetSocketAddress.createUnresolved(inetHost, inetPort)); } public ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress) { ObjectUtil.checkNotNull(remoteAddress, "remoteAddress"); this.validate(); return this.doResolveAndConnect(remoteAddress, this.config.localAddress()); }

connect 方法返回的是一個(gè) Future 類型的對(duì)象

public interface ChannelFuture extends Future<Void> { ......}

也就是說(shuō)這個(gè)方是異步的己儒，我們通過(guò) addListener 方法可以監(jiān)聽(tīng)到連接是否成功，進(jìn)而打印出連接信息捆毫。具體做法很簡(jiǎn)單闪湾，只需要對(duì)代碼進(jìn)行以下改動(dòng)：

ChannelFuture f = b.connect(host, port).addListener(future -> { if (future.isSuccess()) { System.out.println("連接成功!"); } else { System.err.println("連接失敗!"); }}).sync();

什么是 TCP 粘包/拆包?

我：TCP 粘包/拆包 就是你基于 TCP 發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，出現(xiàn)了多個(gè)字符串“粘”在了一起或者一個(gè)字符串被“拆”開(kāi)的問(wèn)題绩卤。比如你多次發(fā)送：“你好,你真帥巴狙损合！哥哥！”娘纷，但是客戶端接收到的可能是下面這樣的：

1.使用 Netty 自帶的解碼器

LineBasedFrameDecoder?: 發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包的時(shí)候嫁审，每個(gè)數(shù)據(jù)包之間以換行符作為分隔，LineBasedFrameDecoder 的工作原理是它依次遍歷 ByteBuf 中的可讀字節(jié)赖晶，判斷是否有換行符律适，然后進(jìn)行相應(yīng)的截取。DelimiterBasedFrameDecoder?: 可以自定義分隔符解碼器遏插，LineBasedFrameDecoder?實(shí)際上是一種特殊的 DelimiterBasedFrameDecoder 解碼器捂贿。FixedLengthFrameDecoder: 固定長(zhǎng)度解碼器，它能夠按照指定的長(zhǎng)度對(duì)消息進(jìn)行相應(yīng)的拆包胳嘲。LengthFieldBasedFrameDecoder：2.自定義序列化編解碼器

在 Java 中自帶的有實(shí)現(xiàn) Serializable 接口來(lái)實(shí)現(xiàn)序列化厂僧，但由于它性能、安全性等原因一般情況下是不會(huì)被使用到的了牛。

通常情況下颜屠，我們使用 Protostuff、Hessian2鹰祸、json 序列方式比較多甫窟，另外還有一些序列化性能非常好的序列化方式也是很好的選擇：

專門(mén)針對(duì) Java 語(yǔ)言的：Kryo，F(xiàn)ST 等等跨語(yǔ)言的：Protostuff（基于 protobuf 發(fā)展而來(lái)）蛙婴，ProtoBuf粗井，Thrift，Avro街图，MsgPack 等等“由于篇幅問(wèn)題浇衬，這部分內(nèi)容會(huì)在后續(xù)的文章中詳細(xì)分析介紹~~~

Netty 長(zhǎng)連接、心跳機(jī)制餐济？

我們知道 TCP 在進(jìn)行讀寫(xiě)之前耘擂，server 與 client 之間必須提前建立一個(gè)連接。建立連接的過(guò)程颤介，需要我們常說(shuō)的三次握手梳星，釋放/關(guān)閉連接的話需要四次揮手。這個(gè)過(guò)程是比較消耗網(wǎng)絡(luò)資源并且有時(shí)間延遲的滚朵。

所謂冤灾，短連接說(shuō)的就是 server 端 與 client 端建立連接之后，讀寫(xiě)完成之后就關(guān)閉掉連接辕近，如果下一次再要互相發(fā)送消息韵吨，就要重新連接。短連接的有點(diǎn)很明顯移宅，就是管理和實(shí)現(xiàn)都比較簡(jiǎn)單归粉，缺點(diǎn)也很明顯椿疗，每一次的讀寫(xiě)都要建立連接必然會(huì)帶來(lái)大量網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，并且連接的建立也需要耗費(fèi)時(shí)間糠悼。

長(zhǎng)連接說(shuō)的就是 client 向 server 雙方建立連接之后届榄，即使 client 與 server 完成一次讀寫(xiě)，它們之間的連接并不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉倔喂，后續(xù)的讀寫(xiě)操作會(huì)繼續(xù)使用這個(gè)連接铝条。長(zhǎng)連接的可以省去較多的 TCP 建立和關(guān)閉的操作，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的依賴席噩，節(jié)約時(shí)間班缰。對(duì)于頻繁請(qǐng)求資源的客戶來(lái)說(shuō)，非常適用長(zhǎng)連接悼枢。

為什么需要心跳機(jī)制埠忘？Netty 中心跳機(jī)制了解么？

在 TCP 保持長(zhǎng)連接的過(guò)程中馒索，可能會(huì)出現(xiàn)斷網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)異常出現(xiàn)莹妒，異常發(fā)生的時(shí)候， client 與 server 之間如果沒(méi)有交互的話双揪，它們是無(wú)法發(fā)現(xiàn)對(duì)方已經(jīng)掉線的动羽。為了解決這個(gè)問(wèn)題, 我們就需要引入?心跳機(jī)制包帚。

心跳機(jī)制的工作原理是: 在 client 與 server 之間在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)交互時(shí), 即處于 idle 狀態(tài)時(shí), 客戶端或服務(wù)器就會(huì)發(fā)送一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)包給對(duì)方, 當(dāng)接收方收到這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文后, 也立即發(fā)送一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)報(bào)文, 回應(yīng)發(fā)送方, 此即一個(gè) PING-PONG 交互渔期。所以, 當(dāng)某一端收到心跳消息后, 就知道了對(duì)方仍然在線, 這就確保 TCP 連接的有效性.

TCP 實(shí)際上自帶的就有長(zhǎng)連接選項(xiàng)，本身是也有心跳包機(jī)制渴邦，也就是 TCP 的選項(xiàng)：SO_KEEPALIVE疯趟。但是，TCP 協(xié)議層面的長(zhǎng)連接靈活性不夠谋梭。所以信峻，一般情況下我們都是在應(yīng)用層協(xié)議上實(shí)現(xiàn)自定義心跳機(jī)制的，也就是在 Netty 層面通過(guò)編碼實(shí)現(xiàn)瓮床。通過(guò) Netty 實(shí)現(xiàn)心跳機(jī)制的話盹舞，核心類是 IdleStateHandler 。

Netty 的零拷貝隘庄？

維基百科是這樣介紹零拷貝的：

“零復(fù)制（英語(yǔ)：Zero-copy踢步；也譯零拷貝）技術(shù)是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作時(shí)，CPU 不需要先將數(shù)據(jù)從某處內(nèi)存復(fù)制到另一個(gè)特定區(qū)域丑掺。這種技術(shù)通常用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸文件時(shí)節(jié)省 CPU 周期和內(nèi)存帶寬获印。

在 OS 層面上的 Zero-copy 通常指避免在 用戶態(tài)(User-space) 與 內(nèi)核態(tài)(Kernel-space) 之間來(lái)回拷貝數(shù)據(jù)。而在 Netty 層面 街州，零拷貝主要體現(xiàn)在對(duì)于數(shù)據(jù)操作的優(yōu)化兼丰。

Netty 中的零拷貝體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

使用 Netty 提供的 CompositeByteBuf 類, 可以將多個(gè)ByteBuf 合并為一個(gè)邏輯上的 ByteBuf, 避免了各個(gè) ByteBuf 之間的拷貝玻孟。

ByteBuf 支持 slice 操作, 因此可以將 ByteBuf 分解為多個(gè)共享同一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的 ByteBuf, 避免了內(nèi)存的拷貝。

通過(guò) FileRegion 包裝的FileChannel.tranferTo 實(shí)現(xiàn)文件傳輸, 可以直接將文件緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo) Channel, 避免了傳統(tǒng)通過(guò)循環(huán) write 方式導(dǎo)致的內(nèi)存拷貝問(wèn)題.（JavaNIO中的transferTo鳍征，操作系統(tǒng)中的sendFile）