网络编程利器之Netty专题（一）

使用简单：封装了 NIO 的很多细节，使用更简单。
功能强大：预置了多种编解码功能，支持多种主流协议。
定制能力强：可以通过 ChannelHandler 对通信框架进行灵活地扩展。
性能高：通过与其他业界主流的 NIO 框架对比，Netty 的综合性能最优。
稳定：Netty 修复了已经发现的所有 NIO 的 bug，让开发人员可以专注于业务本身。
社区活跃：Netty 是活跃的开源项目，版本迭代周期短，bug 修复速度快。
Dubbo，默认使用 Netty 作为基础通信组件，还有 RocketMQ 也是使用 Netty 作为通讯的基础。

Netty 的零拷贝（Zero Copy的模式中，避免了数据在用户空间和内存空间之间的拷贝，从而提高了系统的整体性能。）

Netty 的接收和发送 ByteBuffer 采用 DIRECT BUFFERS，使用堆外直接内存进行 Socket 读写，不需要进行字节缓冲区的二次拷贝。

Netty 提供了组合 Buffer 对象，可以聚合多个 ByteBuffer 对象，用户可以像操作一个 Buffer 那样方便的对组合 Buffer 进行操作，避免了传统通过内存拷贝的方式将几个小 Buffer 合并成一个大的 Buffer。

Linux中的sendfile()以及Java NIO中的FileChannel.transferTo()方法都实现了零拷贝的功能，而在Netty中也通过在FileRegion中包装了NIO的FileChannel.transferTo()方法实现了零拷贝。

Netty 心跳类型设置

readerIdleTime：为读超时时间；writerIdleTime：为写超时时间；allIdleTime：所有类型的超时时间。

常用组件

链接https://www.zhihu.com/question/381429028/answer/1097816282

Bootstrap，一个Netty应用通常由一个Bootstrap开始，它主要作用是配置整个Netty程序，串联起各个组件。

Handler，为了支持各种协议和处理数据的方式，便诞生了Handler组件。Handler主要用来处理各种事件，这里的事件很广泛，比如可以是连接、数据接收、异常、数据转换等。

ChannelInboundHandler，一个最常用的Handler。这个Handler的作用就是处理接收到数据时的事件，也就是说，我们的业务逻辑一般就是写在这个Handler里面的，ChannelInboundHandler就是用来处理我们的核心业务逻辑。

ChannelInitializer，当一个链接建立时，我们需要知道怎么来接收或者发送数据，当然，我们有各种各样的Handler实现来处理它，那么ChannelInitializer便是用来配置这些Handler，它会提供一ChannelPipeline，并把Handler加入到ChannelPipeline。

ChannelPipeline，一个Netty应用基于ChannelPipeline机制，这种机制需要依赖于EventLoop和EventLoopGroup，因为它们三个都和事件或者事件处理相关。 ChannelPipeline负责安排Handler的顺序及其执行

EventLoops的目的是为Channel处理IO操作，一个EventLoop可以为多个Channel服务。

EventLoopGroup会包含多个EventLoop。

Channel代表了一个Socket链接，或者其它和IO操作相关的组件，它和EventLoop一起用来参与IO处理。

Future，在Netty中所有的IO操作都是异步的，因此，你不能立刻得知消息是否被正确处理，但是我们可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听，具体的实现就是通过Future和ChannelFutures,他们可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发。总之，所有的操作都会返回一个ChannelFuture。

IO多路复用epoll

int epoll_create
创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select()中的第一个参数，给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值，在linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。
int epoll_ctl
epoll的事件注册函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件epoll的事件注册函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件，而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create()的返回值，第二个参数表示动作，用三个宏来表示：
EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；
第三个参数是需要监听的fd，第四个参数是告诉内核需要监听什么事，struct epoll_event结构如下：
events可以是以下几个宏的集合：
EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；
EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；
EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；
EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；
EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里
int epoll_wait
等待事件的产生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。

epoll对文件描述符的操作有两种模式:

LT模式：当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序可以不立即处理该事件。下次调用epoll_wait时，会再次响应应用程序并通知此事件。

ET模式：当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序必须立即处理该事件。如果不处理，下次调用epoll_wait时，不会再次响应应用程序并通知此事件。

创建一个服务端程序

导入坐标

父

<dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>junit</groupId>
                <artifactId>junit</artifactId>
                <version>4.13.2</version>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>io.netty</groupId>
                <artifactId>netty-all</artifactId>
                <version>4.1.67.Final</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

子

  <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

创建NettyServerApplication启动类

package com.dahuilang;


import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;

public class NettyServerApplication {
    public static void main(String[] args) {

        //1.启动器，负责组装netty 组件，启动服务器
        new ServerBootstrap()
                //2.BoosEventLoop,WorkerEventLoop selector thread ,group
                .group(new NioEventLoopGroup())
                //3.选择服务器的 ServerSocketChannel 实现
                .channel(NioServerSocketChannel.class)  //OIO 、BIO
                //4.boss 负责处理链接worker（child）负责处理读写，决定了 worker（child） 能执行哪些操作（handler）
                .childHandler(
                        //5.channel 代表和哭护短进行数据读写的通道
                        new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
                            protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
                                //6.添加具体的Handler，将ByteBuf 转换为字符串
                                ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                                //7.自定义Handler 读事件
                                ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
                                    @Override
                                    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
                                        System.out.println(msg);
                                    }
                                });
                            }
                        }
                )
                .bind(8080);
    }
}

安装telnet 测一下创建的服务demo

步骤 打开控制台 、或 windows + r 输入 control 打开此界面



使用cmd 链接服务端

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