一、Netty的概念与体系结构

1、Netty介绍1.1、简介Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架，现为Github上的独立项目Netty是一个异步的，基于事件驱动的网络应用框架，用以快速开发性能、高可靠性的网络IO程序。Netty主要针对在TCP协议下，面向Clients端的高并发应用，或者Peer-to-Peer场景下的大量数据持续传输的应用。Netty本质是一个NIO框架，适用于服务器通讯相关的多种应用场景1

IT小学僧

192人浏览 · 2022-01-26 16:05:21

IT小学僧 · 2022-01-26 16:05:21 发布

1、Netty介绍

1.1、简介

Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架，现为Github上的独立项目

Netty是一个异步的，基于事件驱动的网络应用框架，用以快速开发性能、高可靠性的网络IO程序。

Netty主要针对在TCP协议下，面向Clients端的高并发应用，或者Peer-to-Peer场景下的大量数据持续传输的应用。

Netty本质是一个NIO框架，适用于服务器通讯相关的多种应用场景

1.2、特点

设计

统一的API，支持多种传输类型，阻塞和非阻塞的
简单而强大的线程模型
真正的无连接数据套接字（socket的原意是“插座”，在计算机通信领域，socket被翻译为"套接字"）支持
链接逻辑组件以支持复用

易于使用

详实的Javadoc和大量的示例集
不需要超过JDK1.6+的依赖。

性能

拥有比Java的核心API更高的吞吐量以及更低的延迟
得益于池化和复用，拥有更低的资源消耗
最少的内存复制

健壮性

不会因为慢速、快速或者超载的连接而导致OutOfMemoryError
消除在高速网络中NIO应用程序常见的不公平读/写比率

安全性

完整的SSL/TLS以及StartTLS支持
可用于受限环境下，如Applet和OSGI

社区驱动

发布快速而且频繁

1.3、异步与事件驱动

一个既是异步的又是事件驱动的系统会表现出一种特殊的、对我们来说极具价值的行为：它可以以任意的顺序响应在任意的时间点产生的事件。

这种能力对于实现最高级别的可伸缩性至关重要，定义为：“一种系统、网络或者进程在需要处理的工作不断增长时，可以通过某种可行的方式或者扩大它的处理能力来适应这种增长的能力。”

异步和可伸缩性之间的联系又是什么呢？

非阻塞网络调用使得我们可以不必等待一个操作的完成。完全异步的 I/O 正是基于这个特性构建的，并且更进一步：异步方法会立即返回，并且在它完成时，会直接或者在稍后的某个时间点通知用户。
选择器使得我们能够通过较少的线程便可监视许多连接上的事件。

将这些元素结合在一起，与使用阻塞 I/O 来处理大量事件相比，使用非阻塞 I/O 来处理更快速、更经济。从网络编程的角度来看，这是构建我们理想系统的关键，而且你会看到，这也是Netty 的设计底蕴的关键。

1.4、核心组件

1.4.1、Channel

channel是Java NIO的一个基本构造。

它代表一个实体（如一个硬件设备、一个文件、一个网络套接字或者一个能够执行一个或者多个不同的I/O操作的程序组件）的开放连接，如读操作和写操作。

目前，可以把Channel看做是传入（入站）或者传出（出站）数据的载体。因此，它可以被打开或者被关闭，连接或者断开连接。

1.4.2、回调

一个回调其实就是一个方法，一个指向已经被提供给另外一个方法的方法的引用。这使得后者可以在适当的时候调用前者。回调在广泛的编程场景中都有应用，而且也是在操作完成后通知相关方最常见的方式之一。

Netty在内部使用了回调来处理事件；当一个回调被触发时，相关的事件可以被一个Interface-channelHandler的实现处理。当一个新的连接已经被建立时，ChannelHandler 的 channelActive()回调方法将会被调用，并将打印出一条信息。

public class ConnectHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
    /**
        当一个新的连接已经建立时，channelActive(ChannelHandlerContext)将会被调用
    **/
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("Client"+ctx.channel()+remoteAddress()+"connected");
    }
}

1.4.3、Future

Future提供了另一种在操作完成时通知应用程序的方式。这个对象可以看作一个异步操作的结果的占位符；它将在未来的某个时刻完成，并提供对其结果的访问。

JDK预置了interface java.util.concurrent.Future,但是其提供的实现，只允许手动检查对应的操作是否已经完成，或者一直阻塞直到它完成，这是非常繁琐的，所以Netty提供了它自己的实现——ChannelFuture，用于执行异步操作的时候使用。

ChannelFuture提供了几种额外的方法，这些方法使得我们能够注册一个或者多个ChannelFutureListener实例。监听器的回调方法operationComplete(),将会在对应的操作完成时被调用（如果在 ChannelFutureListener 添加到 ChannelFuture 的时候，ChannelFuture 已经完成，那么该 ChannelFutureListener 将会被直接地知）。然后监听器可以判断该操作是成功地完成了还是出错了。如果是后者,我们可以检索产生的Throwable。简而言之，由ChannelFutureListener提供的通知机制消除了手动检查对应的操作是否完成的必要。

每个Netty的出站I/O操作都将返回一个ChannelFuture；也就是说，它们都不会阻塞。Netty完全是异步和事件驱动的。

//异步的建立连接
Channel channel =...;
//Does not block
//异步地连接到远程节点。
//connect()方法会直接返回，不会阻塞，该调用将会在后台完成。
//也就是说可以去别的事，而不是等待。
ChannelFuture future = channel.connect(new InetSockAddress("192.168.0.1",25));
//异步的建立连接
Channel channel =...;
ChannelFuture future = channel.connect(new InetSockerAddress("192.168.0.1",25));
//注册一个channelFutureListener以便在操作完成时获得通知
future.addListener(new ChannelFutureListener(){
    @Override
    public void operationComplete(ChannelFuture future){
        //检查操作状态。
        if(future.isSuccess()){
            //如果操作是成功的，则创建一个ByteBuf以持有数据。
            ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer("Hello",Charset.defaultCharset());
            //将数据异步地发送到远程节点，返回一个channelFuture
            ChannelFuture wf = future.channel().writeAndFlush(buffer);
        }else{
            //如果发送错误，则访问描述错误原因的Throwable
            //可以重新连接或者建立一个到另一个远程节点的连接，这里仅输出了错误原因。
            Throwable cause = future.cause();
            cause.printStackTrace();
        }
    }
})