Netty簡介

Netty是由JBoss開發，基于JAVA NIO的一個高性能通信框架。之前幾篇文章介紹了Java NIO的一些基本的概念和API。但在實際的網絡開發中，其實很少使用Java NIO原生的API。主要有以下原因：

• 原生API使用單線程模型，不能很好利用多核優勢，如果自己去寫多線程結合起來比較麻煩；
• 原生API是直接使用的IO數據，沒有做任何封裝處理，對數據的編解碼、TCP的粘包和拆包、客戶端斷連、網絡的可靠性和安全性方面沒有做處理；

在《Netty權威指南》這本書里提到一個真實的故事，兩個項目團隊都要做基于NIO非阻塞特性構建高性能、異步和高可靠性的底層通信框架，但一個團隊選擇了基于Java NIO API從頭開發，另一個團隊選擇了基于Netty開發。最終，從頭開發的團隊遇到了各種各樣的問題，導致項目延遲，而基于Netty開發的團隊則進展順利。

其實網絡開發是一個比較復雜的事情，因為網絡的不穩定性，通常會遇到各種各樣的問題，比如前面提到的客戶端突然斷連、TCP的拆包和沾包等等。

幸運的是，網絡上已經有了這么一個成熟的框架幫我們處理了這些事情，這個框架就是Netty。Netty主要應用于以下領域：

• 高性能的RPC框架：常用于微服務之間的高性能遠程調用（如Dubbo）
• 游戲行業：Netty可以很輕松地定制和開發一個私有協議棧，
• 即時通訊：Netty基于Java NIO，并且做了一些優化，支持高性能的即時通訊

Netty可以做什么？

這里有一個Netty的功能特性的圖：

Netty Core提供了基本功能，包括文件零拷貝、基本的API、可擴展的基于事件的模型（下文詳細介紹）。

Netty支持非常多的協議，比如HTTP、WebSocket等。當然，Netty也可以自定義協議。常見協議的示例代碼可以參考netty源碼里面的example包。

Netty同時支持Java的BIO和NIO兩種方式。且很容易與Spring等主流框架進行集成。

Reactor 線程模型

首先介紹處理事件的兩種方式：

• 輪詢方式：線程不斷輪詢訪問相關事件發生源有沒有發生事件，有發生事件就調用事件處理邏輯。Java 原生的NIO就是使用的輪詢方式。
• 事件驅動方式，發生事件，主線程把事件放入事件隊列，在另外線程不斷循環消費事件列表中的事件，調用事件對應的處理邏輯處理事件。事件驅動方式也被稱為消息通知方式，其實是設計模式中觀察者模式的思路。

Reactor是反應堆的意思。Reactor線程模型是指通過一個或多個輸入，同時傳遞給服務處理器的服務請求的事件驅動處理模式。

Reactor模式主要工作原理如下圖：

Reactor 有一個專門負責監聽和分發事件的線程，如圖中的Service Handler，所有請求進來后，被它分發到具體的處理線程，如圖中的EventHandler去處理。

Reactor可能有多個，而Netty正是使用了多Reactor的線程模型。

Netty是怎么工作的？

Netty里面有兩個Group，分別是Boss Group和Worker Group。其中，Boss Group用于處于連接，Worker Group用于處理實際的讀寫IO。

Boss Group里面的NioEventLoop會輪詢accept事件，遇到有新的連接，就生成NIOSocketChannel，并把這個Channel注冊到Worker Group的Selector上。

Worker Group輪詢read和write事件，在可讀或者可寫條件滿足時，就進行處理。

Worker Group和Boss Group都是通過里面的NioEventLoop來操作的。NioEventLoop中維護了一個線程和任務隊列，支持異步提交執行任務，線程啟動時會調用NioEventLoop的run方法。

最后都會執行一個runAllTasks方法，它用于處理任務隊列中的任務。任務隊列中的任務包括用戶調用 eventloop.execute或schedule執行的任務，或者其他線程提交到該eventloop的任務。

示例代碼

以下是使用Netty創建一個Server的示例代碼。Client也可以使用Netty來創建，也可以使用之前文章里面的NIO示例代碼。這里就不展示基于Netty的Client端的代碼，只展示Server端的代碼了。

文章來源：xy的技術圈作者：xy的技術圈