初识Netty框架

Posted 2022-12-16 敲代码的小小酥

总体概述

Netty作为一款网络通信框架，底层封装了NIO。我们在使用Netty时，无需再关注NIO细节。下图为Netty处理流程图：

应用程序中使用Netty作为网络通信框架后，会形成一条PipeLine链，PipeLine链上有一个一个的事件处理器。当应用程序接收到网络数据，或者发送网络数据时，数据会经过PipeLine上的事件处理器，对数据进行处理，然后再将处理后的数据进行发送或者业务处理。

事件处理器可细分为入站处理器和出站处理器。入站表示接收网络数据到业务处理的过程。出站表示发送数据到网络的过程。当接收网络数据时，数据会经过入站处理器到达业务处理，当发送数据时，数据经过出站处理器进行处理。所以，入站处理器要进行一定的排序，出站处理器也需要一定的排序。而入站和出站之间的顺序，没有任何关系。
以上就是Netty的大体介绍。我们使用Netty，本质就是定义处理器以及数据的处理业务即可。而无需再关心NIO中注册连接，读写事件等操作。

Netty核心组件

Channel、EventLoop、EventLoopGroup

EventLoopGroup可以理解成线程池的作用，生产EventLoop实例。
EventLoop可以理解成一个线程，用于执行任务。
Channel可以理解成一个Socket。一个Channel对应一个EventLoop，而一个EventLoop可以对应多个Channel。Channel中的网络事件，由EventLoop这个线程来执行。

EventLoop是对Channel中数据的业务处理。而NIO中的Selector是对Channel中I/O事件的处理。EventLoop中维护了Channel的PileLine，来对Channel中数据执行一遍事件处理器链，进行数据业务操作。而Selector是对应用程序中所有channel，进行I/O事件的选择。比如Channel中数据通过EventLoop进行完成业务处理 后，能发送数据了，则Selector选择这个Channel，进行write操作发送数据。一个EventLoop对应一个selector。即一个线程对应一个selector。

Channel生命周期:

当Channel与远端建立连接后，状态就是Active状态，当断开连接后，切换为Inactive状态，然后与EventLoop解绑，切换为Unregistered状态。每个状体切换，都会触发一个事件，我们可以在Handler里定义事件处理器，去进行一些业务操作。

ChannelHandler、ChannelPileLine

从应用程序开发而言，Netty的主要组件是ChannelHandler。它充当了所有入站和出站数据的应用程序逻辑的地方。

ChannelHandler是一个接口，其下面分为InboundHandler入站处理器和OutBoundHandler出站处理器。netty使用适配器模式，可以继承Adapter类，来实现我们自己感兴趣的方法，而不是全部方法。
SimpleChannelInboundHandler研究:自动释放Buffer资源，避免内存泄漏。避免内存泄漏的法则是在ChannelHandler链中，要么数据向后传递，后面还有Handler处理数据，要么就在最后一个处理的Handler上释放内存。

一个channel在创建时，就会创建一个ChannelPileLine对象。在ChannelPileLine中，存放ChannelHandler链。一个ChannelHandler对象，允许放在不同的Channel中的ChannelPileLIne中。但是需要加上@sharable注解，告诉netty要共用这个ChannelHandler对象。这样的话会产生线程安全问题。

ByteBuf

Netty封装了NIO的ByteBuffer，定义了ByteBuf类。

编码器解码器

Netty提供了http协议编码器，解码器，https协议编码器，解码器。websocket编码器，解码器。
有了解码器以后，我们的服务就可以接收这些协议的数据了，netty解码器自己去解析协议数据，供我们拿到业务数据。例如，如果我们的服务想接收mqtt协议，完全可以用netty的mqtt解码器去接收数据，然后解析，就无需引入第三方mqtt服务器了。