1.什么是Netty

Netty 是一个广泛使用的 Java 网络编程框架投，它是基于NIO（Nonblocking I/O，非阻塞IO），开发的网络通信框架，对比于BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的并发性能得到了很大提高。理解Netty首先要说说java的I/O模型：java一共支持三种：NIO，BIO，AIO，下面分别介绍一下这三种IO模型

1.1 同步阻塞IO模型（BIO）

即同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就启动一个线程进行处理。如果当前连接没有需要处理的事件，线程将处于阻塞状态。其简易示意图为下图：

优点：实现简单，适用于连接数目比较小且固定的架构

缺点：这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销, 并且当并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大。

1.2 同步非阻塞IO模型（NIO）

服务器实现模式为一个线程处理多个请求（连接），即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器（selector）上，多路复用器轮询到连接有?I/O?请求就进行处理。具体来说，NIO 基于Channel（通道）和 Buffer（缓冲区）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从Buffer写入到通道中。Selector（选择器）用于监听多个通道的事件（比如：连接请求，数据到达等），因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道。其简易示意图如图所示。

这里需要注意的时Buffer和Channel之间的数据流向是双向的，也就是说，可以完成双向的读写操作。

优点：NIO 是可以做到用一个线程来处理多个操作的。比如有1000个请求，那么服务器可能只需要开启50或者100个线程就能进行处理，大大提高了系统的吞吐量?。

缺点:编程复杂，而且传统的NIO还存在很多的bug。

而Netty就是基于NIO实现的，并且在此基础上进行了很多优化，使得开发人员可以很方便的开发高可用的网络程序。?

1.3 异步非阻塞IO模型（AIO）

AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用，AIO 还没有广泛应用，这里不做详细说明。

2.Netty能做什么？

（1）作为分布式远程调用框架（RPC）的通信框架，如dubbo就是采用netty框架进行服务通信。

（2）实现一个Http服务器。

（3）实现一个即时聊天系统。

（4）...

3.Netty的整体架构

Netty的整体架构图

?简要说明：

流程：NioEventLoop实际上就是循环工作线程，可以直接理解为一个线程。则NioEventLoopGroup是一个线程池（一个工作组），里面有多个NioEventLoop。而boss Group和workGroup则代表承担不同工作的工作组，在这里可以理解为bossGroup主要负责监听端口和处理连接事件，而workGroup则负责处理IO操作或者其他业务。客服端连接会被bossGroup上NioEventLoop注册到一个工作线程（workgroup上的NioEventLoop），工作线程上selector会循环监听channel中的事件，如果有事件发生，需要处理，则调用ChannelPieline中的handler进行处理。没有事件发生，也不会发生阻塞，而是处理任务队列中的任务。
需要注意：

（1）bossGroup中有多个NioEventLoop线程，每个NioEventLoop绑定一个端口，也就是说，如果需要监听多个端口的话，bossGroup里面也会有多个NioEventLoop。

（2）每个绑定在NioEventLoop上的channel都由Selector管理。一个NioEventLoop的selector可以注册多个channel，也就是说多个Channel共享一个EventLoop。EventLoop的Selecctor对这些Channel进行轮询，查看是否有事件发生。

（3）一个NioEventLoop绑定了一个ChannelPipline链表（上面有多个处理器handler），ChannelPipline链表必须严格按照顺序执行的。（都在NioEventLoop这个线程上执行，保证了顺序执行，并且不被其他连接干扰）。

3.Netty实现简易http服务器

（1）编写Http服务器启动类

package com.it.netty.httpserver;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;


public class MyHttpServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // boss工作组
        NioEventLoopGroup bossGroup = null;
        // worker工作组
        NioEventLoopGroup workerGroup = null;
        try {
            bossGroup = new NioEventLoopGroup();
            workerGroup = new NioEventLoopGroup();

            // 设置启动对象
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            // 配置启动对象
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new MyChannelInitalizer());
            System.out.println("http 服务器已就绪");
            // 同步绑定端口
            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(8000).sync();

            // 绑定监听关闭状态
            cf.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 关闭资源
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

}

（2）编写通道初始化类，将处理器（Handler）配置到通道（Channel）的管道（pipeline）中

package com.it.netty.httpserver;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpRequestDecoder;
import io.netty.handler.codec.http.HttpResponseEncoder;

public class MyChannelInitalizer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        // 获取管道
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        // 设置编码解码处理器
        pipeline.addLast("MyHttpResponseEncoder", new HttpResponseEncoder());
        pipeline.addLast("MyHttpRequestDecoder", new HttpRequestDecoder());
        // 设置自定义处理器
        pipeline.addLast("MyHttpServerHandler", new MyHttpServerHandler());
    }
}

（3）自定义处理器，用于处理业务

package com.it.netty.httpserver;


import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;


public class MyHttpServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<HttpObject> {

    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, HttpObject msg) throws Exception {
        if (msg instanceof HttpRequest) {
            System.out.println("msg的真实类型" + msg.getClass());
            System.out.println("客服端地址" + ctx.channel().remoteAddress());
            // 回复信息给浏览器
            ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello 我是自定义的Http服务器, 我正在服务.....", CharsetUtil.UTF_8);
            // 构造一个http响应体，即HttpResponse
            DefaultFullHttpResponse defaultFullHttpResponse = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, byteBuf);
            // 设置响应头信息
            defaultFullHttpResponse.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/plain;charset=utf8");
            defaultFullHttpResponse.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH, byteBuf.readableBytes());
            // 将响应体写入到通道中
            ctx.writeAndFlush(defaultFullHttpResponse);

        }
    }
}

启动服务，监听8000端口