Netty

what is netty & what can netty do

【From official website】Netty is a NIO client server which enables quick and easy development of network applications such as protocol servers and clients

一、Netty与NIO的关系

I ： Input（向内存中写入数据）
O ： Output（从内存中读数据）
是用来描述计算机中的信息交换，Input和Output是相对于我们计算机的内存而言的

IO分为和

1. Java中对应的api（本地IO）
   Java中对本地io的操作是基于File对象的，一般需要先新建File对象
   字节流：InputStream/OutputStream
   缓冲流：Reader/Writer
2. Java中对应的api（网络IO）
   TCP：ServerSocket/Socket
   UDP：DatagramPacket/DatagramSocket

本地IO与网络IO的区别

本地IO指：单挑机器上，冲A文件夹到B文件夹，或者从内存到磁盘，磁盘到内存等的过程
网络IO指：在网络上的两台机器，通过ip地址和端口互通互联，然后通过网络协议进行交换（应用层：http、https、ftp），TCP和UDP是底层协议，大部分应用层协议都是基于tcp和udp来通信的

IO的演变历史

IO的演变历史

BIO指 BlockIO
NIO指NewIO或NonBlockIO
AIO指异步IO

二、Netty能做什么

定义：Netty是高性能的网络通信底层框架（很少作为应用层开发，更多作为底层框架）

netty的性能是传统io（bio）性能的8倍，

传统io（bio）存在的问题：

1. 阻塞IO不具备弹性伸缩能力，高并发导致宕机。
2. Java序列化编码、解码的性能问题
3. 传统IO线程模型过多占用CPU资源。

IO性能主要影响的面：

netty在当前通信领域是无所不能，当前的网络通信基本都是基于tcp或udp的，而netty正是对tcp和udp的封装。

netty.png
image.png

Netty操作的基本流程

Netty操作的基本流程

Netty中的Channel简介

image.png

BossGroup和workerGroup工作原理

image.png

netty是如何解决JDK空轮训Bug的？

代码详见：NioEventLoop.java -> select方法

1. 创建一个新的Selector
2. 将原来的Selector中注册的事件全部取消
3. 将可用事件重新注册到新的Selector中，并激活。

Reactor线程模型

1. 单线程模型
2. 多线程模型

3. 主从线程模型

   
   image.png

EventLoopGroup与Reactor是如何关联的？

在netty中
当设置BossLoopGroup线程数为1，WorkerLoopGroup为大于1，如128，即表示Reactor线程模型中的多线程模型（及多路复用模型）
当设置BossLoopGroup线程数为大于1，如128，WorkerLoopGroup为大于1，如128，即表示Reactor线程模型中的主从线程模型

channel与channelpipeline关系

channel与channelpipeline关系

pipeline中InBoundHandler与OutBoundHandler传播顺序

先执行InBoundHander，再执行OutBoundHandler; InBoundHandler顺序输出，OutBoundHandler逆向输出

...
      ch.pipeline().addLast(new OutboundHandlerC());
      ch.pipeline().addLast(new InboundHandlerB());
      ch.pipeline().addLast(new OutboundHandlerB());
      ch.pipeline().addLast(new InboundHandlerA());
      ch.pipeline().addLast(new OutboundHandlerA());
      ch.pipeline().addLast(new InboundHandlerC());
...

输出结果B -> A -> C; A -> B -> C

reference：

1. netty官网