Netty线程模型

Netty解决的问题

• NIO 的类库和 API 繁杂， 使用麻烦: 需要熟练掌握Selector、 ServerSocketChannel、
  SocketChannel、 ByteBuffer等。
• 开发工作量和难度都非常大: 例如客户端面临断连重连、 网络闪断、心跳处理、半包读写、 网络拥塞 和异常流的处理等等。
• Netty 对 JDK 自带的 NIO 的 API 进行了良好的封装，解决了上述问题。且Netty拥有高性能、 吞吐 量更高，延迟更低，减少资源消耗，最小化不必要的内存复制等优点。
• Netty 现在都在用的是4.x，5.x版本已经废弃，Netty 4.x 需要JDK 6以上版本支持

Netty的使用场景

1. 互联网行业:在分布式系统中，各个节点之间需要远程服务调用，高性能的 RPC 框架必不可少， Netty 作为异步高性能的通信框架，往往作为基础通信组件被这些 RPC 框架使用。典型的应用有:阿 里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 协议进行节点间通信，Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件，用于实现。各进程节点之间的内部通信。Rocketmq底层也是用的Netty作 为基础通信组件。
2. 游戏行业:无论是手游服务端还是大型的网络游戏，Java 语言得到了越来越广泛的应用。Netty 作为高性能的基础通信组件，它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 协议栈。
3. 大数据领域:经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架，默认采用 Netty 进行跨界点通信，它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。 netty相关开源项目:https://netty.io/wiki/related-projects.html

Netty线程模型

模型解释

1. Netty 抽象出两组线程池BossGroup和WorkerGroup，BossGroup专门负责接收客户端的连接, WorkerGroup专门负责网络的读写
2. BossGroup和WorkerGroup类型都是NioEventLoopGroup
3. NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环线程组, 这个组中含有多个事件循环线程 ， 每一个事件 循环线程是NioEventLoop
4. 每个NioEventLoop都有一个selector , 用于监听注册在其上的socketChannel的网络通讯
5. 每个Boss NioEventLoop线程内部循环执行的步骤有3 步:
   • 处理accept事件 , 与client 建立连接 , 生成 NioSocketChannel
   • 将NioSocketChannel注册到某个worker NIOEventLoop上的selector
   • 处理任务队列的任务 ， 即runAllTasks
6. 每个worker NIOEventLoop线程循环执行的步骤
   • 轮询注册到自己selector上的所有NioSocketChannel 的read, write事件
   • 处理 I/O 事件， 即read , write 事件， 在对应NioSocketChannel 处理业务
   • runAllTasks处理任务队列TaskQueue的任务 ，一些耗时的业务处理一般可以放入
     TaskQueue中慢慢处理，这样不影响数据在 pipeline 中的流动处理
7. 每个worker NIOEventLoop处理NioSocketChannel业务时，会使用 pipeline (管道)，管道中维护 了很多 handler 处理器用来处理 channel 中的数据

ByteBuf详解

从结构上来说，ByteBuf 由一串字节数组构成。数组中每个字节用来存放信息。
ByteBuf 提供了两个索引，一个用于读取数据，一个用于写入数据。这两个索引通过在字节数 组中移动，来定位需要读或者写信息的位置。
当从 ByteBuf 读取时，它的 readerIndex(读索引)将会根据读取的字节数递增。 同样，当写 ByteBuf 时，它的 writerIndex 也会根据写入的字节数进行递增。

需要注意的是极限的情况是 readerIndex 刚好读到了 writerIndex 写入的地方。
如果 readerIndex 超过了 writerIndex 的时候，Netty 会抛出 IndexOutOf-BoundsException 异常。