来自灵魂深处的拷问：Netty底层细节，原理理解你还能Hold住吗？

前言

Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，提供了对TCP、UDP和文件传输的支持，作为一个异步NIO框架，Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的，通过Future-Listener机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果。

作为当前最流行的NIO框架，Netty在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通信行业等获得了广泛的应用，一些业界著名的开源组件也基于Netty构建，比如RPC框架、zookeeper等。

Netty到底是什么

要从HTTP说起

有了Netty，你可以实现自己的HTTP服务器，FTP服务器，UDP服务器，RPC服务器，WebSocket服务器，Redis的Proxy服务器，MySQL的Proxy服务器等等。

我们回顾一下传统的HTTP服务器的原理

1、创建一个ServerSocket，监听并绑定一个端口

2、一系列客户端来请求这个端口

3、服务器使用Accept，获得一个来自客户端的Socket连接对象

4、启动一个新线程处理连接

4.1、读Socket，得到字节流

4.2、解码协议，得到Http请求对象

4.3、处理Http请求，得到一个结果，封装成一个HttpResponse对象

4.4、编码协议，将结果序列化字节流写Socket，将字节流发给客户端

5、继续循环步骤3

HTTP服务器之所以称为HTTP服务器，是因为编码解码协议是HTTP协议，如果协议是Redis协议，那它就成了Redis服务器，如果协议是WebSocket，那它就成了WebSocket服务器，等等。使用Netty你就可以定制编解码协议，实现自己的特定协议的服务器。

NIO

上面是一个传统处理http的服务器，但是在高并发的环境下，线程数量会比较多，System load也会比较高，于是就有了NIO。

他并不是Java独有的概念，NIO代表的一个词汇叫着IO多路复用。它是由操作系统提供的系统调用，早期这个操作系统调用的名字是select，但是性能低下，后来渐渐演化成了Linux下的epoll和Mac里的kqueue。我们一般就说是epoll，因为没有人拿苹果电脑作为服务器使用对外提供服务。而Netty就是基于Java NIO技术封装的一套框架。为什么要封装，因为原生的Java NIO使用起来没那么方便，而且还有臭名昭著的bug，Netty把它封装之后，提供了一个易于操作的使用模式和接口，用户使用起来也就便捷多了。

说NIO之前先说一下BIO（Blocking IO）,如何理解这个Blocking呢？

客户端监听（Listen）时，Accept是阻塞的，只有新连接来了，Accept才会返回，主线程才能继

读写socket时，Read是阻塞的，只有请求消息来了，Read才能返回，子线程才能继续处理

读写socket时，Write是阻塞的，只有客户端把消息收了，Write才能返回，子线程才能继续读取下一个请求

传统的BIO模式下，从头到尾的所有线程都是阻塞的，这些线程就干等着，占用系统的资源，什么事也不干。

那么NIO是怎么做到非阻塞的呢。它用的是事件机制。它可以用一个线程把Accept，读写操作，请求处理的逻辑全干了。如果什么事都没得做，它也不会死循环，它会将线程休眠起来，直到下一个事件来了再继续干活，这样的一个线程称之为NIO线程。