Linux背景

流：阻塞模式您机、非阻塞模式
R/W方式演進(jìn)：

[流在阻塞模式]
通過I/O事件來同步寫入和讀取進(jìn)程

[非阻塞忙輪詢]
流切換為非阻塞模式统扳。
缺點(diǎn)：如果所有的流都沒有數(shù)據(jù)，那么只會白白浪費(fèi)CPU。

[非阻塞輪詢]
引入select/poll代理來監(jiān)聽I/O事件厚者。
在空閑的時候窥岩，會把當(dāng)前線程阻塞掉税课，當(dāng)有一個或多個流有I/O事件時俱萍，就從阻塞態(tài)中醒來端壳，于是我們的程序就會輪詢一遍所有的流。
缺點(diǎn)：O(n)的無差別輪詢復(fù)雜度枪蘑。處理的流越多损谦，無差別輪詢時間就越長。

[epoll] NIO
epoll會把哪個流發(fā)生了怎樣的I/O事件通知我們岳颇。
復(fù)雜度降低到了O(1)照捡。

http://www.importnew.com/24794.html

BIO NIO AIO

BIO ： 同步并阻塞，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個連接一個線程
NIO ： 同步非阻塞话侧，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個請求一個線程
AIO：異步非阻塞麻敌，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務(wù)器應(yīng)用去啟動線程進(jìn)行處理
https://blog.csdn.net/skiof007/article/details/52873421

幾種線程職責(zé)（實(shí)際中可能1個線程有多個職責(zé)）

• 處理accept事件Thread
• IO Thread：負(fù)責(zé)R/W數(shù)據(jù)
• Data Handler Thread：負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理

一般的處理流程

• Socket連接請求事件（accept）處理
• 等待客戶端數(shù)據(jù)就緒
• R/W 操作
• handle data

首先要明確一點(diǎn)：一次客戶端連接周期中掂摔，是可以有多次的請求。BIO與NIO的區(qū)別不是在于對于socket連接請求事件處理這步的處理上赢赊，而是在于等待客戶端數(shù)據(jù)就緒這步：

BIO的阻塞與NIO的非阻塞體現(xiàn)在IO Thread R/W socket上：
BIO而言乙漓，在該IO Thread對socket的就緒狀態(tài)獲取方式是阻塞的。例如讀取時释移，reader.readLine()包含了就緒狀態(tài)獲取和數(shù)據(jù)讀取2步叭披，如果沒有就緒則一直處理線程是阻塞
NIO而言，selector.selectedKeys()獲取有注冊事件到達(dá)的channel（具體實(shí)現(xiàn)通過Linux的select/epoll）玩讳，IO Thread處理的都是就緒狀態(tài)的socket（因此IO Thread可以非阻塞讀取數(shù)據(jù)）

推薦結(jié)合代碼看看涩蜘。

NIO一個重要的特點(diǎn)是：socket主要的讀、寫熏纯、注冊和接收函數(shù)同诫，在等待就緒階段都是非阻塞的，真正的I/O操作是同步阻塞的（消耗CPU但性能非常高）樟澜。
NIO是一種同步非阻塞的I/O模型误窖，也是I/O多路復(fù)用的基礎(chǔ)。
http://www.reibang.com/p/1ccbc6a348db

在理解了NIO的基礎(chǔ)上秩贰，看AIO霹俺，區(qū)別在于AIO是等讀寫過程完成后再去調(diào)用回調(diào)函數(shù)。

NIO是同步非阻塞的
(同步指的是netty通過select/poll向IO查詢數(shù)據(jù)包是否到達(dá)）
AIO是異步非阻塞的
(異步指的是操作系統(tǒng)通知進(jìn)程毒费，數(shù)據(jù)包被復(fù)制到哪個內(nèi)存區(qū)域丙唧，去讀取）
https://my.oschina.net/hosee/blog/615269

I/O流 vs Buffer

基于buffer
傳統(tǒng)的I/O是面向字節(jié)流或字符流的觅玻，以流式的方式順序地從一個Stream 中讀取一個或多個字節(jié), 因此也就不能隨意改變讀取指針的位置想际。

在NIO中, 拋棄了傳統(tǒng)的 I/O流, 而是引入了Channel 和 Buffer的概念. 在NIO中, 只能從Channel中讀取數(shù)據(jù)到Buffer中或?qū)?shù)據(jù) Buffer 中寫入到 Channel培漏。
基于buffer操作不像傳統(tǒng)IO的順序操作, NIO 中可以隨意地讀取任意位置的數(shù)據(jù)
https://juejin.im/post/5bea1d2e51882523d3163657

事件分發(fā)器模式

事件分發(fā)器的兩種模式稱為：Reactor和Proactor。
Reactor模式是基于同步I/O的沼琉，而Proactor模式是基于異步I/O的北苟。
http://www.reibang.com/p/1ccbc6a348db

Reactor模型有3個變種：

• 單Reactor單線程
• 單Reactor多線程
• 主從Reactor多線程

特別說明的是： 雖然Netty的線程模型基于主從Reactor多線程，借用了MainReactor和SubReactor的結(jié)構(gòu)打瘪，但是實(shí)際實(shí)現(xiàn)上友鼻，SubReactor和Worker線程在同一個線程池中。
https://juejin.im/post/5bea1d2e51882523d3163657

Reactor模型.png

Netty 與 Reactor模式對應(yīng)

結(jié)構(gòu)對應(yīng)：
NioEventLoop ———— Initiation Dispatcher
Selector ———— Synchronous EventDemultiplexer
ChannelHandler ———— Event Handler
具體的ChannelHandler的實(shí)現(xiàn) ———— ConcreteEventHandler

模式對應(yīng)：
Netty服務(wù)端使用了多Reactor線程模式
mainReactor ———— bossGroup(NioEventLoopGroup) 中的某個NioEventLoop
subReactor ———— workerGroup(NioEventLoopGroup) 中的某個NioEventLoop
acceptor ———— ServerBootstrapAcceptor
ThreadPool ———— 用戶自定義線程池
http://www.reibang.com/p/1ccbc6a348db

Netty

Netty的工作架構(gòu)圖.png

有個問題：數(shù)據(jù)怎么寫回客戶端
A: 實(shí)際上當(dāng)客戶機(jī)有消息發(fā)送過來時會調(diào)用channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg)這個方法，處理完發(fā)來的數(shù)據(jù)后直接向channel（ChannelHandlerContext ctx）寫回即可
http://www.reibang.com/p/222fe9f2a564

Summary

• 無論什么情況僻爽，read/write操作本身都是‘阻塞’的虫碉。阻塞/非阻塞區(qū)別在于read/write操作之前的就緒狀態(tài)是如何得到的
• NIO是一種同步非阻塞的I/O模型。Netty基于NIO

Main Ref

http://www.reibang.com/p/1ccbc6a348db
https://juejin.im/post/5bea1d2e51882523d3163657
https://blog.zhenlanghuo.top/2017/05/21/IO%E4%B8%AD%E7%9A%84%E5%90%8C%E6%AD%A5%E5%BC%82%E6%AD%A5%E3%80%81%E9%98%BB%E5%A1%9E%E9%9D%9E%E9%98%BB%E5%A1%9E/

Netty源碼（占小狼）：
http://www.reibang.com/p/e577803f0fb8
http://www.reibang.com/p/6b48196b5043
http://www.reibang.com/p/1ad424c53e80