NETTY基础教程（1）：基本概念

参考文献

https://www.jianshu.com/p/b9f3f6a16911

概述

如果没有netty，远古时代我们会使用java.net + java.io,在近代，我们会使用java.nio，感谢这个时代，我们最终有了netty。



而NIO中，当一个Socket建立好之后，Thread并不会阻塞去接受这个Socket，而是将这个请求交给Selector，Selector会不断的去遍历所有的Socket，一旦有一个Socket建立完成，他会通知Thread，然后Thread处理完数据再返回给客户端——这个过程是阻塞的，这样就能让一个Thread处理更多的请求了。

cat的用途很广，从阿里的jstorm到大众点评的cat，都使用netty作为底层通信。

线程模型

Boss线程：

每个server服务器都会有一个boss线程，每绑定一个InetSocketAddress都会产生一个boss线程，比如：我们开启了两个服务器端口80和443，则我们会有两个boss线程。一个boss线程在端口绑定后，会接收传进来的连接，一旦连接接收成功，boss线程会指派一个worker线程处理连接。在boss线程接受了socket连接求后，会产生一个channel（一个打开的socket对应一个打开的channel），并把这个channel交给ServerBootstrap初始化时指定的ServerSocketChannelFactory来处理，boss线程则继续处理socket的请求。

worker线程：

ServerSocketChannelFactory则会从worker线程池中找出一个worker线程来继续处理这个请求。一般而言，我们使用NioServerSocketChannelFactory，每个worker可以服务不同的socket或者说channel，worker线程和channel不再有一一对应的关系。当然netty也支持一个worker线程对应一个channel的模式。

Channel

Channel，表示一个连接，可以理解为每一个请求，就是一个Channel。

ChannelHandler，核心处理业务就在这里，用于处理业务请求。

ChannelHandlerContext，用于传输业务数据。

ChannelPipeline，用于保存处理过程需要用到的ChannelHandler和ChannelHandlerContext。

bytebuf

Netty中的UnpooledHeapByteBuf的byte[],可以由JVM自动GC，

UnpooledDirectByteBuf的底层是DirectByteBuffer，只有在没有堆内对象引用的情况下才会被回收。设想一种危险的情况，堆内内存非常充足，但是堆外内存则已经濒临枯竭，所以堆内对象一直存活，堆外内存就不会被回收。所以，这种内存也建议手动回收。

PooledHeapByteBuf 和 PooledDirectByteBuf，则必须要主动将用完的byte[]/ByteBuffer放回池里，否则内存就要爆掉。

简单的IM DEMO

SERVER端核心代码。ServerBootstrap负责初始化netty服务器。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup);
b.channel(NioServerSocketChannel.class);
b.childHandler(new HelloServerInitializer());

// 服务器绑定端口监听
ChannelFuture f = b.bind(portNumber).sync();
// 监听服务器关闭监听
f.channel().closeFuture().sync();

// 可以简写为
/* b.bind(portNumber).sync().channel().closeFuture().sync(); */
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}

NioEventLoopGroup可以理解为一个线程池，内部维护了一组线程，每个线程负责处理多个Channel上的事件，而一个Channel只对应于一个线程。

public class HelloServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

// 以("\n")为结尾分割的 解码器
pipeline.addLast("framer", new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter()));

// 字符串解码 和 编码
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());

// 自己的逻辑Handler
pipeline.addLast("handler", new HelloServerHandler());
}
}

每个Channel都有自己的pipeline，用于存储处理该Channel的Handler

public class HelloServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {

@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
// 收到消息直接打印输出
System.out.println(ctx.channel().remoteAddress() + " Say : " + msg);

// 返回客户端消息 - 我已经接收到了你的消息
ctx.writeAndFlush("Received your message !\n");
}

//首次连接
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

System.out.println("RamoteAddress : " + ctx.channel().remoteAddress() + " active !");

ctx.writeAndFlush("Welcome to " + InetAddress.getLocalHost().getHostName() + " service!\n");

super.channelActive(ctx);
}
}

实际进行业务处理的Handler。