作為語言基礎類庫，Java 自身的 NIO 設計更偏底層，這本無可厚非，但是對於一線的應用開發者，其複雜性、擴充套件性等方面，就存在一定的侷限了。在基礎 NIO 之上，Netty 構建了更加易用、高效能的網路框架，廣泛應用於網際網路、遊戲、電信等各種領域。

對比 Java 標準 NIO 類庫，你知道 Netty 是如何實現更高效能的嗎？

典型回答

單獨從效能角度，Netty 在基礎的 NIO 等類庫之上進行了很多改進，例如：

更加優雅的 Reactor 模式實現、靈活的執行緒模型、利用 EventLoop 等創新性的機制，可以非常高效地管理成百上千的 Channel。

充分利用了 Java 的 Zero-Copy 機制，並且從多種角度，“斤斤計較”般的降低記憶體分配和回收的開銷。例如，使用池化的 Direct Buffer 等技術，在提高 IO 效能的同時，減少了物件的建立和銷燬；利用反射等技術直接操縱 SelectionKey，使用陣列而不是 Java 容器等。

使用更多原生代碼。例如，直接利用 JNI 呼叫 Open SSL 等方式，獲得比 Java 內建 SSL 引擎更好的效能。

在通訊協議、序列化等其他角度的優化。

總的來說，Netty 並沒有 Java 核心類庫那些強烈的通用性、跨平臺等各種負擔，針對性能等特定目標以及 Linux 等特定環境，採取了一些極致的優化手段。

知識擴充套件

首先，我們從整體瞭解一下 Netty。按照官方定義，它是一個非同步的、基於事件 Client/Server 的網路框架，目標是提供一種簡單、快速構建網路應用的方式，同時保證高吞吐量、低延時、高可靠性。

從設計思路和目的上，Netty 與 Java 自身的 NIO 框架相比有哪些不同呢？

我們知道 Java 的標準類庫，由於其基礎性、通用性的定位，往往過於關注技術模型上的抽象，而不是從一線應用開發者的角度去思考。我曾提到過，引入併發包的一個重要原因就是，應用開發者使用 Thread API 比較痛苦，需要操心的不僅僅是業務邏輯，而且還要自己負責將其對映到 Thread 模型上。Java NIO 的設計也有類似的特點，開發者需要深入掌握執行緒、IO、網路等相關概念，學習路徑很長，很容易導致程式碼複雜、晦澀，即使是有經驗的工程師，也難以快速地寫出高可靠性的實現。

Netty 的設計強調了 “Separation Of Concerns”，通過精巧設計的事件機制，將業務邏輯和無關技術邏輯進行隔離，並通過各種方便的抽象，一定程度上填補了了基礎平臺和業務開發之間的鴻溝，更有利於在應用開發中普及業界的最佳實踐。

另外，Netty > java.nio + java. net！

從 API 能力範圍來看，Netty 完全是 Java NIO 框架的一個大大的超集，你可以參考 Netty 官方的模組劃分。

除了核心的事件機制等，Netty 還額外提供了很多功能，例如：

從網路協議的角度，Netty 除了支援傳輸層的 UDP、TCP、SCTP協議，也支援 HTTP(s)、WebSocket 等多種應用層協議，它並不是單一協議的 API。

在應用中，需要將資料從 Java 物件轉換成為各種應用協議的資料格式，或者進行反向的轉換，Netty 為此提供了一系列擴充套件的編解碼框架，與應用開發場景無縫銜接，並且效能良好。

它擴充套件了 Java NIO Buffer，提供了自己的 ByteBuf 實現，並且深度支援 Direct Buffer 等技術，甚至 hack 了 Java 內部對 Direct Buffer 的分配和銷燬等。同時，Netty 也提供了更加完善的 Scatter/Gather 機制實現。

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