Netty 必知必会（五）—

Netty 必知必会（五）—— 核心组件

news2024/9/23 19:17:49

简单说下 Netty 中的重要组件？NIO中Channel的作用？

一、NIO 中三大核心组件

Buffer(缓冲区)。在NIO厍中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的; 在写入数据时，写入到缓冲区中。任何时候访问NIO中的数据，都是通过缓冲区进行操作。
Channel（通道）。NIO 通过Channel（通道）进行读写。通道是双向的，可读也可写，而流的读写是单向的。无论读写，通道只能和Buffer交互。因为 Buffer，通道可以异步地读写。
Selector(选择器)。NIO的选择器用于使用单个线程管理多个通道。只有在通道里真正有读写事件发生时(事件驱动)，才会交给线程读写（Selector会一直询问每个通道有没有读写事件，这个过程是同步的），因此，它只需要较少的线程来处理这些通道。不必为每一个连接都创建一个线程，也不必去维护多个线程。避免了多个线程之间的上下文切换，导致资源的浪费。（只有网络IO才会使用选择器，文件IO是不需要使用的）

二、Netty 中核心组件

1.Channel

可以理解为是socket连接，在客户端与服务端连接的时候就会建⽴⼀个Channel，它负责基本的IO操作，⽐如：bind()、connect()，read()，write() 等。

2.EventLoop、EventLoopGroup

有了 Channel 连接服务，连接之间可以消息流动。如果服务器发出的消息称作“出站”消息，服务器接受的消息称作“⼊站”消息。那么消息的“出站/⼊站”就会产⽣事件（Event）。例如：连接已激活；数据读取；⽤户事件；异常事件；打开链接；关闭链接等等。

有了事件，就需要⼀个机制（EventLoop）去监控和协调事件。

在 Netty 中每个 Channel 都会被分配到⼀个 EventLoop。
⼀个 EventLoop 可以服务于多个 Channel。
每个 EventLoop 会占⽤⼀个 Thread，同时这个 Thread 会处理 EventLoop 上⾯发⽣的所有 IO 操作和事件。

EventLoop主要是配合 Channel，处理Channel的生命周期中所发生的事件。

EventLoopGroup 是⽤来⽣成和管理 EventLoop 的。

⼀个 EventLoopGroup 包含⼀个或者多个 EventLoop。

进阶：

一个 NioEventLoop 维护了一个 Selector （使用的是 Java 原生的 Selector ）。
一个 NioEventLoop 相当于一个线程。

3.ChannelHandler

对于数据的⼊站和出站的业务逻辑的编写都是在ChannelHandler中完成的。

ChannelInboundHandler ⼊站事件处理器
ChannelOutBoundHandler 出站事件处理器

ChannelHandlerAdapter提供了⼀些⽅法的默认实现，可减少⽤户对于ChannelHandler的编写。

ChannelInboundHandlerAdapter 与 SimpleChannelInboundHandler的区别：

在服务端编写ChannelHandler时继承的是ChannelInboundHandlerAdapter
在客户端编写ChannelHandler时继承的是SimpleChannelInboundHandler

两者的区别在于，前者不会释放消息数据的引⽤，⽽后者会释放消息数据的引⽤。

4.ChannelPipeline

⼀个Channel对应着多个ChannelHandler，多个ChannelHandler如何去管理它们，它们的执⾏顺序⼜该是怎么样的，这就需要ChannelPipeline进⾏管理了。

⼀个Channel包含了⼀个ChannelPipeline。
⽽ChannelPipeline中维护了⼀个ChannelHandlerContext 的双向链表。
一个 ChannelHandlerContext 中包含一个 ChannelHandler。

5.Bootstrap

将 Netty 各个组件都串起来，最后绑定端⼝、启动Netty服务。

客户端(Bootstrap) 与服务器(ServerBootstrap) 的区别：

ServerBootstrap 将绑定到⼀个端⼝，因为服务器必须要监听连接，⽽ Bootstrap 则是由想要连接到远程节点的客户端应⽤程序所使⽤的。
引导⼀个客户端只需要⼀个EventLoopGroup，但是⼀个ServerBootstrap则需要两个。原因如下：

因为服务器需要两组不同的 Channel。第⼀组将只包含⼀个 ServerChannel，代表服务器⾃身的已绑定到某个本地端⼝的正在监听的Socket。第⼆组将包含所有已创建的⽤来处理传⼊客户端连接。
与ServerChannel相关联的EventLoopGroup 将分配⼀个负责为传⼊连接请求创建 Channel 的 EventLoop。⼀旦连接被接受，第⼆个 EventLoopGroup 就会给它的 Channel 分配⼀个 EventLoop。