1. Netty介紹

Netty是一款異步的事件驅動的網絡應用程序框架，支持快速地開發可維護的高性能的面向協議的服務器和客戶端，Netty是基於NIO實現的，所以整個Netty都是異步操作，網絡應用程序通常需要有較高的可擴展性，無論是Netty還是其他的基於Java NIO的框架，都會提供可擴展性的解決方案。

2. 為什麽使用Netty？

Netty是業界最流行的NIO框架之一，它的健壯性、功能、性能、可定制性和可擴展性在同類框架中都是首屈一指的，它已經得到成百上千的商用項目驗證，例如Hadoop的RPC框架，avro使用Netty作為底層通信框架。很多其它業界主流的RPC框架，也使用Netty來構建高性能的異步通信能力。
通過對Netty的分析，我們將它的優點總結如下：
1) API使用簡單；
2) 功能強大，預置了多種編解碼功能，支持多種主流協議；
3) 定制能力強，可以通過ChannelHandler對通信框架進行靈活的擴展；
4) 性能高，通過與其它業界主流的NIO框架對比，Netty的綜合性能最優；
5) 成熟、穩定，Netty修復了已經發現的所有JDK NIO BUG，業務開發人員不需要再為NIO的BUG而煩惱；
3. Netty的功能非常豐富

Netty的包結構如下

在這裏面，channel和handler兩部分比較復雜。我們不妨與Netty官方的結構圖對照一下，來了解其功能。

• Zero-Copy-Capable Rich Byte Buffer 零拷貝的Buffer。為什麽叫零拷貝？因為在數據傳輸時，最終處理的數據會需要對單個傳輸層的報文，進行組合或者拆分。NIO原生的ByteBuffer要做到這件事，需要對ByteBuffer內容進行拷貝，產生新的ByteBuffer，而Netty通過提供Composite(組合)和Slice(切分)兩種Buffer來實現零拷貝。這部分代碼在org.jboss.netty.buffer
  包中。
• Universal Communication API 統一的通訊API。因為Java的Old I/O和New I/O，使用了互不兼容的API，而Netty則提供了統一的API(org.jboss.netty.channel.Channel)來封裝這兩種I/O模型。這部分代碼在org.jboss.netty.channel包中。

4. Netty的特性總結

5. Netty的核心組件

Netty的主要構件塊：

• Channel；
• 回調；
• Future；
• 事件和ChannelHandler。

這些構建塊代表了不同類型的構造：資源、邏輯以及通知。你的應用程序將使用它們來訪問網絡以及流經網絡的數據。

對於每個組件來說，我們都將提供一個基本的定義，並且在適當的情況下，還會提供一個簡單的示例代碼來說明它的用法。

5.1 Channel

Channel是Java NIO的一個基本構造。它代表一個到實體（如一個硬件設備、一個文件、一個網絡套接字或者一個能夠執行一個或者多個不同的I/O操作的程序組件）的開放連接，如讀操作和寫操作，目前，可以把Channel看作是傳入（入站）或者傳出（出站）數據的載體。因此，它可以被打開或者被關閉，連接或者斷開連接。

5.2 回調

一個回調其實就是一個方法，一個指向已經被提供給另外一個方法的方法的引用。這使得後者可以在適當的時候調用前者。回調在廣泛的編程場景中都有應用，而且也是在操作完成後通知相關方最常見的方式之一。

Netty在內部使用了回調來處理事件；當一個回調被觸發時，相關的事件可以被一個interface-ChannelHandler的實現處理。

代碼清單1-2展示了一個例子：

1) 當一個新的連接已經被建立時，ChannelHandler的channelActive()回調方法將會被調用，並將打印出一條信息。

2) 被回調觸發的ChannelHandler

public class ConnectHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx)
        throws Exception {    -- 當一個新的連接已經被建立時，channelActive(ChannelHandlerContext)將會被調用
        System.out.println(
            "Client " + ctx.channel().remoteAddress() + " connected");
    }
}

5.3 Future

1) Future提供了另一種在操作完成時通知應用程序的方式。這個對象可以看作是一個異步操作的結果的占位符；它將在未來的某個時刻完成，並提供對其結果的訪問。
2) JDK預置了interface java.util.concurrent.Future，但是其所提供的實現，只允許手動檢查對應的操作是否已經完成，或者一直阻塞直到它完成。這是非常繁瑣的，所以Netty提供了它自己的實現——ChannelFuture，用於在執行異步操作的時候使用。
3) ChannelFuture提供了幾種額外的方法，這些方法使得我們能夠註冊一個或者多個ChannelFutureListener實例。監聽器的回調方法operationComplete()，將會在對應的操作完成時被調用。然後監聽器可以判斷該操作是成功地完成了還是出錯了。如果是後者，我們可以檢索產生的Throwable。簡而言之，由ChannelFutureListener提供的通知機制消除了手動檢查對應的操作是否完成的必要。

4) 每個Netty的出站I/O操作都將返回一個ChannelFuture；也就是說，它們都不會阻塞。正如我們前面所提到過的一樣，Netty完全是異步和事件驅動的。

5.4 事件和ChannelHandler

Netty使用不同的事件來通知我們狀態的改變或者是操作的狀態。這使得我們能夠基於已經發生的事件來觸發適當的動作。這些動作可能是：

• 記錄日誌；
• 數據轉換；
• 流控制；
• 應用程序邏輯。

Netty是一個網絡編程框架，所以事件是按照它們與入站或出站數據流的相關性進行分類的。可能由入站數據或者相關的狀態更改而觸發的事件包括：

• 連接已被激活或者連接失活；
• 數據讀取；
• 用戶事件；
• 錯誤事件。

出站事件是未來將會觸發的某個動作的操作結果，這些動作包括：

• 打開或者關閉到遠程節點的連接；
• 將數據寫到或者沖刷到套接字。

每個事件都可以被分發給ChannelHandler類中的某個用戶實現的方法。這是一個很好的將事件驅動範式直接轉換為應用程序構件塊的例子。圖展示了一個事件是如何被一個這樣的ChannelHandler鏈處理的。

Netty提供了大量預定義的可以開箱即用的ChannelHandler實現，包括用於各種協議（如HTTP和SSL/TLS）的ChannelHandler。在內部，ChannelHandler自己也使用了事件和Future，使得它們也成為了你的應用程序將使用的相同抽象的消費者。

第一章：Netty介紹