Netty（二）

1、先講下NIO編程。NIO（Non-block I/O），亦叫作非阻塞I/O

與Socket類和ServerSocket類相對應，NIO也提供了SocketChannel和ServerSocketChannel兩種不一樣的套接字通道實現。

1  緩衝區Buffer

這裏首先介紹緩衝區的概念，NIO和原I/O的一個重要區別就是NIO庫中，全部數據都是用緩衝區處理的。

緩衝區實質上是一個數組。一般它是一個字節數組(ByteBuffer)，也可使用其餘種類的數組。

最經常使用的緩衝區是ByteBuffer，提供了一組功能用於操做byte數組。

2  通道Channel

通道和流的不一樣之處在於通道是雙向的，流只是一個方向上移動。能夠用於讀、寫或者二者同時進行。

下面看下Channel的類圖繼承關係

能夠看出實際上Channel能夠分爲兩大類：用於網絡讀寫的SelectableChannel和用於文件操做的FileChannel。

3  多路複用器Selector

簡單來說，Selector會不斷地輪詢註冊在其上的Channel，若是某個Channel上面發生讀或者寫事件，這個Channel就處於就緒狀態，會被Selector輪詢出來，而後經過SelectionKey能夠獲取就緒Channel的集合，進行後續的I/O操做。

NIO服務端序列圖

NIO客戶端序列圖

現總結NIO編程的優勢，以下：

（1）客戶端發起的鏈接操做是異步的，能夠經過在多路複用器註冊OP_CONNECT等待後續結果，不須要像以前的客戶端那樣被同步阻塞。

（2）SocketChannel的讀寫操做都是異步的，若是沒有可讀寫的數據它不會同步等待，直接返回，這樣I/O通訊線程就能夠處理其餘的鏈路，不須要同步等待這個鏈路可用。

（3）一個Selector線程能夠同時處理成千上萬個客戶端鏈接，並且性能不會隨着客戶端的增長而線性降低。很是適合作高性能、高負載的網絡服務器。

雖然，NIO有衆多優點，可是不意味着全部的Java網絡編程都必需要選擇NIO和Netty，具體選擇什麼樣的I/O模型或者NIO框架，徹底基於業務的實際應用場景和性能訴求，若是客戶端併發鏈接數很少，周邊對接的網元很少，服務器的負載也不重，那就徹底不必選擇NIO作服務端；若是是相反狀況，那就要考慮選擇合適的NIO框架進行開發。

2、選擇Netty的理由

做爲一個NIO服務端，須要可以處理網絡的閃斷、客戶端的重複接入、客戶端的安全認證、消息的編解碼、半包讀寫等狀況，若是沒有足夠的NIO編程經驗，一個NIO框架的穩定每每須要半年甚至更長的時間。

更爲糟糕的是，一旦在生產環境中發生問題，每每會致使跨節點的服務調用中斷，嚴重的可能會致使整個集羣環境都不可用，須要重啓服務器，這種很是停機會帶來巨大的損失。

從可維護性角度看，因爲NIO採用了異步非阻塞編程模型，並且是一個I/O線程處理多條鏈路，它的調試和跟蹤很是麻煩，特別是生產環境中的問題，咱們沒法進行有效的調試和跟蹤，每每只能靠一些日誌來輔助分析，定位難度很大。

使用NIO框架Netty來進行NIO編程，它既能夠做爲客戶端也能夠做爲服務端，同時支持UDP和異步文件傳輸，功能很是強大。

3、爲何選擇Netty

Netty的優勢總結以下：

1  api使用簡單，開發門檻低；

2  功能強大，預置了多種編解碼功能，支持多種主流協議；

3  定製能力強，能夠經過ChannelHandler對通訊框架進行靈活地擴展；

4  性能高，經過與其餘業界主流的NIO框架對比，Netty的綜合性能最優；

5  成熟穩定

6  社區活躍，版本迭代週期短，發現的Bug能夠及時修復