作者：郭無心
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Netty是什么？

1）本質：JBoss做的一個Jar包

2）目的：快速開發高性能、高可靠性的網絡服務器和客戶端程序

3）優點：提供異步的、事件驅動的網絡應用程序框架和工具

通俗的說：一個好使的處理Socket的東東

如果沒有Netty？

遠古：

java.net + java.io

近代：

java.nio

其他：

Mina，Grizzly

與Mina相比有什么優勢？

1、都是Trustin Lee的作品，Netty更晚；

2、Mina將內核和一些特性的聯系過于緊密，使得用戶在不需要這些特性的時候無法脫離，相比下性能會有所下降，Netty解決了這個設計問題；

3、Netty的文檔更清晰，很多Mina的特性在Netty里都有；

4、Netty更新周期更短，新版本的發布比較快；

5、它們的架構差別不大，Mina靠apache生存，而Netty靠jboss，和jboss的結合度非常高，Netty有對google protocal buf的支持，有更完整的ioc容器支持(spring,guice,jbossmc和osgi)；

6、Netty比Mina使用起來更簡單，Netty里你可以自定義的處理upstream events 或/和 downstream events，可以使用decoder和encoder來解碼和編碼發送內容；

7、Netty和Mina在處理UDP時有一些不同，Netty將UDP無連接的特性暴露出來；而Mina對UDP進行了高級層次的抽象，可以把UDP當成"面向連接"的協議，而要Netty做到這一點比較困難。

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Netty的特性

1）設計

統一的API，適用于不同的協議（阻塞和非阻塞）

基于靈活、可擴展的事件驅動模型

高度可定制的線程模型

可靠的無連接數據Socket支持（UDP）

2）性能

更好的吞吐量，低延遲

更省資源

盡量減少不必要的內存拷貝

3）安全

完整的SSL/TLS和STARTTLS的支持

能在Applet與Android的限制環境運行良好

4）健壯性

不再因過快、過慢或超負載連接導致OutOfMemoryError

不再有在高速網絡環境下NIO讀寫頻率不一致的問題

5）易用

完善的JavaDoc，用戶指南和樣例

簡潔簡單

僅信賴于JDK1.5

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Netty 在哪些行業得到了應用？

• 互聯網行業：隨著網站規模的不斷擴大，系統并發訪問量也越來越高，傳統基于 Tomcat 等 Web 容器的垂直架構已經無法滿足需求，需要拆分應用進行服務化，以提高開發和維護效率。從組網情況看，垂直的架構拆分之后，系統采用分布式部署，各個節點之間需要遠程服務調用，高性能的 RPC 框架必不可少，Netty 作為異步高性能的通信框架，往往作為基礎通信組件被這些 RPC 框架使用。

　　典型的應用有：阿里分布式服務框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 協議進行節點間通信，Dubbo 協議默認使用 Netty 作為基礎通信組件，用于實現各進程節點之間的內部通信。它的架構圖如下：

<img src="https://pic3.zhimg.com/50/0033448fdced8b3c3897e1a41b4dfa10_hd.jpg" data-rawwidth="533" data-rawheight="356" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="533" data-original="https://pic3.zhimg.com/0033448fdced8b3c3897e1a41b4dfa10_r.jpg">

其中，服務提供者和服務消費者之間，服務提供者、服務消費者和性能統計節點之間使用 Netty 進行異步/同步通信。

　　除了 Dubbo 之外，淘寶的消息中間件 RocketMQ 的消息生產者和消息消費者之間，也采用 Netty 進行高性能、異步通信。

　　除了阿里系和淘寶系之外，很多其它的大型互聯網公司或者電商內部也已經大量使用 Netty 構建高性能、分布式的網絡服務器。

• 游戲行業：無論是手游服務端、還是大型的網絡游戲，Java 語言得到了越來越廣泛的應用。Netty 作為高性能的基礎通信組件，它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 協議棧，非常方便定制和開發私有協議棧。賬號登陸服務器、地圖服務器之間可以方便的通過 Netty 進行高性能的通信，架構示意圖如下：

<img src="https://pic2.zhimg.com/50/9adabad98edc4b4e9001e2fc63d6da87_hd.jpg" data-rawwidth="494" data-rawheight="196" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="494" data-original="https://pic2.zhimg.com/9adabad98edc4b4e9001e2fc63d6da87_r.jpg">

　　圖1-2 Netty 在游戲服務器架構中的應用

• 大數據領域：經典的 Hadoop 的高性能通信和序列化組件 Avro 的 RPC 框架，默認采用 Netty 進行跨節點通信，它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封裝實現。

　　大數據計算往往采用多個計算節點和一個/N個匯總節點進行分布式部署，各節點之間存在海量的數據交換。由于 Netty 的綜合性能是目前各個成熟 NIO 框架中最高的，因此，往往會被選中用作大數據各節點間的通信。

• 企業軟件：企業和 IT 集成需要 ESB，Netty 對多協議支持、私有協議定制的簡潔性和高性能是 ESB RPC 框架的首選通信組件。事實上，很多企業總線廠商會選擇 Netty 作為基礎通信組件，用于企業的 IT 集成。

• 通信行業：Netty 的異步高性能、高可靠性和高成熟度的優點，使它在通信行業得到了大量的應用。

作為一個學Java的，如果沒有研究過Netty，那么你對Java語言的使用和理解僅僅停留在表面水平，會點SSH，寫幾個MVC，訪問數據庫和緩存，這些只是初等Java程序員干的事。如果你要進階，想了解Java服務器的深層高階知識，Netty絕對是一個必須要過的門檻。

有了Netty，你可以實現自己的HTTP服務器，FTP服務器，UDP服務器，RPC服務器，WebSocket服務器，Redis的Proxy服務器，MySQL的Proxy服務器等等。

如果你想知道Nginx是怎么寫出來的，如果你想知道Tomcat和Jetty是如何實現的，如果你也想實現一個簡單的Redis服務器，那都應該好好理解一下Netty，它們高性能的原理都是類似的。

我們回顧一下傳統的HTTP服務器的原理

1. 創建一個ServerSocket，監聽并綁定一個端口
2. 一系列客戶端來請求這個端口
3. 服務器使用Accept，獲得一個來自客戶端的Socket連接對象
4. 啟動一個新線程處理連接
   1. 讀Socket，得到字節流
   2. 解碼協議，得到Http請求對象
   3. 處理Http請求，得到一個結果，封裝成一個HttpResponse對象
   4. 編碼協議，將結果序列化字節流
   5. 寫Socket，將字節流發給客戶端
5. 繼續循環步驟3

HTTP服務器之所以稱為HTTP服務器，是因為編碼解碼協議是HTTP協議，如果協議是Redis協議，那它就成了Redis服務器，如果協議是WebSocket，那它就成了WebSocket服務器，等等。

使用Netty你就可以定制編解碼協議，實現自己的特定協議的服務器。

上面我們說的是一個傳統的多線程服務器，這個也是Apache處理請求的模式。在高并發環境下，線程數量可能會創建太多，操作系統的任務調度壓力大，系統負載也會比較高。那怎么辦呢？

于是NIO誕生了，NIO并不是Java獨有的概念，NIO代表的一個詞匯叫著IO多路復用。它是由操作系統提供的系統調用，早期這個操作系統調用的名字是select，但是性能低下，后來漸漸演化成了Linux下的epoll和Mac里的kqueue。我們一般就說是epoll，因為沒有人拿蘋果電腦作為服務器使用對外提供服務。而Netty就是基于Java NIO技術封裝的一套框架。為什么要封裝，因為原生的Java NIO使用起來沒那么方便，而且還有臭名昭著的bug，Netty把它封裝之后，提供了一個易于操作的使用模式和接口，用戶使用起來也就便捷多了。

那NIO究竟是什么東西呢？

NIO的全稱是NoneBlocking IO，非阻塞IO，區別與BIO，BIO的全稱是Blocking IO，阻塞IO。那這個阻塞是什么意思呢？

1. Accept是阻塞的，只有新連接來了，Accept才會返回，主線程才能繼
2. Read是阻塞的，只有請求消息來了，Read才能返回，子線程才能繼續處理
3. Write是阻塞的，只有客戶端把消息收了，Write才能返回，子線程才能繼續讀取下一個請求

所以傳統的多線程服務器是BlockingIO模式的，從頭到尾所有的線程都是阻塞的。這些線程就干等在哪里，占用了操作系統的調度資源，什么事也不干，是浪費。

那么NIO是怎么做到非阻塞的呢。它用的是事件機制。它可以用一個線程把Accept，讀寫操作，請求處理的邏輯全干了。如果什么事都沒得做，它也不會死循環，它會將線程休眠起來，直到下一個事件來了再繼續干活，這樣的一個線程稱之為NIO線程。

while true {events = takeEvents(fds)  // 獲取事件，如果沒有事件，線程就休眠for event in events {if event.isAcceptable {doAccept() // 新鏈接來了} elif event.isReadable {request = doRead() // 讀消息if request.isComplete() {doProcess()}} elif event.isWriteable {doWrite()  // 寫消息}}
}

NIO的流程大致就是上面的偽代碼描述的過程，跟實際真實的代碼有較多差異，不過對于初學者，這樣理解也是足夠了。

Netty是建立在NIO基礎之上，Netty在NIO之上又提供了更高層次的抽象。

在Netty里面，Accept連接可以使用單獨的線程池去處理，讀寫操作又是另外的線程池來處理。

Accept連接和讀寫操作也可以使用同一個線程池來進行處理。而請求處理邏輯既可以使用單獨的線程池進行處理，也可以跟放在讀寫線程一塊處理。線程池中的每一個線程都是NIO線程。用戶可以根據實際情況進行組裝，構造出滿足系統需求的并發模型。

Netty提供了內置的常用編解碼器，包括行編解碼器［一行一個請求］，前綴長度編解碼器［前N個字節定義請求的字節長度］，可重放解碼器［記錄半包消息的狀態］，HTTP編解碼器，WebSocket消息編解碼器等等

Netty提供了一些列生命周期回調接口，當一個完整的請求到達時，當一個連接關閉時，當一個連接建立時，用戶都會收到回調事件，然后進行邏輯處理。

Netty可以同時管理多個端口，可以使用NIO客戶端模型，這些對于RPC服務是很有必要的。

Netty除了可以處理TCP Socket之外，還可以處理UDP Socket。

在消息讀寫過程中，需要大量使用ByteBuffer，Netty對ByteBuffer在性能和使用的便捷性上都進行了優化和抽象。

總之，Netty是Java程序員進階的必備神奇。如果你知其然，還想知其所以然，一定要好好研究下Netty。如果你覺得Java枯燥無謂，Netty則是重新開啟你對Java興趣大門的鑰匙。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Netty是什么？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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