## 什么是 Netty Netty 是一個利用 Java 的高級網絡的能力，隱藏其背后的復雜性而提供一個易于使用的 API 的客戶端/服務器框架。Netty 提供高性能和可擴展性，讓你可以自由地專注于你真正感興趣的東西，你的獨特的應用！ 在這一章我們將解釋 Netty 在處理一些高并發的網絡問題體現的價值。然后，我們將介紹基本概念和構成 Netty 的工具包，我們將在這本書的其余部分深入研究。 ## [](https://github.com/waylau/essential-netty-in-action/blob/master/GETTING%20STARTED/Asynchronous%20and%20Event%20Driven.md#一些歷史)一些歷史 在網絡發展初期，需要花很多時間來學習 socket 的復雜，尋址等等，在 C socket 庫上進行編碼，并需要在不同的操作系統上做不同的處理。 Java 早期版本(1995-2002)介紹了足夠的面向對象的糖衣來隱藏一些復雜性，但實現復雜的客戶端-服務器協議仍然需要大量的樣板代碼（和進行大量的監視才能確保他們是對的）。 這些早期的 Java API（java.net）只能通過原生的 socket 庫來支持所謂的“blocking（阻塞）”的功能。一個簡單的例子 Listing 1.1 Blocking I/O Example ~~~ ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(portNumber);//1 Socket clientSocket = serverSocket.accept(); //2 BufferedReader in = new BufferedReader( //3 new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())); PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true); String request, response; while ((request = in.readLine()) != null) { //4 if ("Done".equals(request)) { //5 break; } } response = processRequest(request); //6 out.println(response); //7 //8 ~~~ 1.ServerSocket 創建并監聽端口的連接請求 2.accept() 調用阻塞，直到一個連接被建立了。返回一個新的 Socket 用來處理 客戶端和服務端的交互 3.流被創建用于處理 socket 的輸入和輸出數據。BufferedReader 讀取從字符輸入流里面的本文。PrintWriter 打印格式化展示的對象讀到本文輸出流 4.處理循環開始 readLine() 阻塞，讀取字符串直到最后是換行或者輸入終止。 5.如果客戶端發送的是“Done”處理循環退出 6.執行方法處理請求，返回服務器的響應 7.響應發回客戶端 8.處理循環繼續 顯然，這段代碼限制每次只能處理一個連接。為了實現多個并行的客戶端我們需要分配一個新的 Thread 給每個新的客戶端 Socket(當然需要更多的代碼)。但考慮使用這種方法來支持大量的同步，長連接。在任何時間點多線程可能處于休眠狀態，等待輸入或輸出數據。這很容易使得資源的大量浪費，對性能產生負面影響。當然，有一種替代方案。 除了示例中所示阻塞調用，原生 socket 庫同時也包含了非阻塞 I/O 的功能。這使我們能夠確定任何一個 socket 中是否有數據準備讀或寫。我們還可以設置標志，因為讀/寫調用如果沒有數據立即返回；就是說，如果一個阻塞被調用后就會一直阻塞，直到處理完成。通過這種方法，會帶來更大的代碼的復雜性成本，其實我們可以獲得更多的控制權來如何利用網絡資源。 ## [](https://github.com/waylau/essential-netty-in-action/blob/master/GETTING%20STARTED/Asynchronous%20and%20Event%20Driven.md#java-nio)JAVA NIO 在 2002 年，Java 1.4 引入了非阻塞 API 在 java.nio 包（NIO）。 *"New"還是"Nonblocking"?* *NIO 最初是為 New Input/Output 的縮寫。然而，Java 的 API 已經存在足夠長的時間，它不再是新的。現在普遍使用的縮寫來表示Nonblocking I/O (非阻塞 I/O)。另一方面，一般（包括作者）指阻塞 I/O 為 OIO 或 Old Input/Output。你也可能會遇到普通 I/O。* 我們已經展示了在 Java 的 I/O 阻塞一例例子。圖 1.1 展示了方法 必須擴大到處理多個連接：給每個連接創建一個線程，有些連接是空閑的！顯然，這種方法的可擴展性將是受限于可以在 JVM 中創建的線程數。 Figure 1.1 Blocking I/O [](https://github.com/waylau/essential-netty-in-action/blob/master/images/Figure%201.1%20Blocking%20IO.jpg) 當你的應用中連接數比較少，這個方案還是可以接受。當并發連接超過10000 時，context-switching（上下文切換）開銷將是明顯的。此外，每個線程都有一個默認的堆棧內存分配了 128K 和 1M 之間的空間。考慮到整體的內存和操作系統需要處理 100000 個或更多的并發連接資源，這似乎是一個不理想的解決方案。 ## [](https://github.com/waylau/essential-netty-in-action/blob/master/GETTING%20STARTED/Asynchronous%20and%20Event%20Driven.md#selector)SELECTOR 相比之下，圖1.2 顯示了使用非阻塞I/O，主要是消除了這些方法 約束。在這里，我們介紹了“Selector”，這是 Java 的無阻塞 I/O 實現的關鍵。 Figure 1.2 Nonblocking I/O [](https://github.com/waylau/essential-netty-in-action/blob/master/images/Figure%201.2%20Nonblocking%20IO.jpg) Selector 最終決定哪一組注冊的 socket 準備執行 I/O。正如我們之前所解釋的那樣，這 I/O 操作設置為非阻塞模式。通過通知，一個線程可以同時處理多個并發連接。（一個 Selector 由一個線程通常處理，但具體實施可以使用多個線程。）因此，每次讀或寫操作執行能立即檢查完成。總體而言，該模型提供了比 阻塞 I/O 模型 更好的資源使用，因為 * 可以用較少的線程處理更多連接，這意味著更少的開銷在內存和上下文切換上 * 當沒有 I/O 處理時，線程可以被重定向到其他任務上。 你可以直接用這些 Java API 構建的 NIO 建立你的應用程序，但這樣做 正確和安全是無法保證的。實現可靠和可擴展的 event-processing（事件處理器）來處理和調度數據并保證盡可能有效地，這是一個繁瑣和容易出錯的任務，最好留給專家 - Netty。