netty是典型基于reatctor模型的编程，主要用于完成网络底层通信的，java本身也是提供各种io的操作，但是使用起来api会很繁琐，同时性能有很难有保证，经常会出现莫名其妙的bug，所以为了方便开发者更好的把精力集中于业务,让netty来封装一切繁琐的工作,对开发者透明化，大大降低了开发门槛，所以从本章开始就完全的介绍一下netty的相关知识,今天主要介绍的内容知识点如下：
1 IO模型分类
2 编程模型分类
3 Netty的线程模型分类
4 Netty的NIO线程实现机制
同步阻塞:调用会一直阻塞到数据接收完毕
同步非阻塞:调用会一直循环,直到接收到数据为止
IO复用
& select/poll
流程：
》注册待侦听的fd(这里的fd创建时最好使用非阻塞)
》每次调用都去检查这些fd的状态，当有一个或者多个fd就绪的时候返回
》返回结果中包括已就绪和未就绪的fd
优点：解决了单个进程能够打开的文件描述符数量有限制这个问题
缺点：
》每次调用,都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多的时候会很大
》需要在内核遍历所有传进来的fd，这个fd很多的时候,开销也很大
》支持的文件描述符数量有限，默认为1024
& epoll
流程：
》调用epoll_create建立一个epoll对象
》调用epoll_ctl向epoll对象中添加连接的套接字
》调用epoll_wait收集发生的事件的连接
优点：
基于事件驱动的方式，避免了每次都要把所有fd都扫描一遍
epoll_wait只返回就绪的fd
epoll使用nmap内存映射技术避免了内存复制的开销
poll的fd数量上限是操作系统的最大文件句柄数目,这个数目一般和内存有关，通常远大于1024
信号驱动：
》开启套接字信号驱动IO功能
》系统调用sigaction执行信号处理函数（非阻塞，立刻返回）
》数据就绪，生成sigio信号，通过信号回调通知应用来读取数据。
异步非阻塞／事件驱动IO：告知内核启动某个操作,等操作完成之后来主动通知我们
接下来再整理一下，常用的编程模型
BIO：同步阻塞
流程：
》主线程accept请求阻塞
》请求到达，创建新的线程来处理这个套接字，完成对客户端的响应
》主线程继续accept下一个请求
缺点：
》当客户端连接增多时，服务端创建的线程也会暴涨，系统性能会急剧下降
》服务端的线程个数和客户端并发访问的个数是1:1
NIO：异步非阻塞
流程：
》创建ServerSocketChannel监听客户端连接并绑定监听端口，设置为非阻塞模式
》创建Reactor线程，创建多路复用器(Selector)并启动线程
》将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的Selector上。监听accept事件
》selector线程在run方法中无限循环轮询准备就绪的key
》Selector监听到新的客户端接入，处理新的请求，完成tcp三次握手，建立物理连接
》将新的客户端连接注册到Selector上，监听读操作。读取客户端发送的网络消息
》客户端发送的数据就绪则读取客户端请求，进行处理。
优点：实现了io的多路复用功能
缺点：编程实现起来非常复杂
AIO／NIO.2：当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可
》对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序
》对于写操作而言，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序
同步/异步：是对于服务端读取数据而言
阻塞/非阻塞：是对于客户端请求的
接下来看原始java的nio实现,其实最主要就是三个类：
核心类
Channel：数据的传输管道
Buffer：数据缓冲区
Selector：根据key处理对应的channel
和核心流程：
1 打开serversocketchannel
2 绑定监听地址ip
3 创建selector启动线程
4 把serversocketchannel注册到selector 监听
5 selector轮询就绪的key
6 handleAccept处理新的客户端接入
7 设置新建客户端连接的socket参数
8 向selector注册监听读操作
9 handleRead异步读请求消息到bytebuffer
10 decode请求消息
11 异步写bytebuffer到socketchannel
看到上面的步骤还说很繁琐的，如果用原始的api开发,这些都是需要开发者自己考虑到并且要能够完善,但是我们用netty的话,上面这些就不是我们太关注的了,简化了很多，所以接下来就看看netty的线程模型机制：
总共有三种
一、Reactor模型单线程模型如下：
- 用户发起IO操作到事件分离器
- 事件分离器调用相应的处理器处理事件
- 事件处理完成，事件分离器获得控制权，继续相应处理
缺点：
》 性能有极限，不能处理成百上千的事件
》 当负荷达到一定程度时，性能将会下降
》某一个事件处理器发送故障，不能继续处理其他事件
二、Reactor模型多线程模型如下：
机制：
》有专门一个NIO线程-Acceptor线程用于监听服务端，接收client的TCP连接请求
》网络IO操作-读、写等由一个NIO线程池负责
》1个NIO线程能够同一时候处理N条链路。可是1个链路仅仅相应1个NIO线程，防止发生并发操作问题。
缺点：监听服务的只是一个单线程，还说会存在性能瓶颈
三、Reactor主从多线程模型
- Acceptor（boss线程池）不再是一个单独的NIO线程，而是一个独立的NIO线程池
- Acceptor（boss线程池）处理完后，将事件注册到IO线程池（work线程池）的某个线程上
- IO线程继续完成后续的IO操作
- Acceptor（boss线程池）仅仅完成登录、握手和安全认证等操作，IO（work线程池）操作和业务处理依然在后面的从线程中完成
优点：监听和处理都是线程池,且是独立的nio线程池
那么在netty中是通过NioEventLoop实现的，
NioEventLoop是Netty的Reactor线程，它在Netty Reactor线程模型中的职责如下：
- 作为服务端Acceptor线程，负责处理客户端的请求接入
- 作为客户端Connecor线程，负责注册监听连接操作位，用于判断异步连接结果
- 作为IO线程，监听网络读操作位，负责从SocketChannel中读取报文
- 作为IO线程，负责向SocketChannel写入报文发送给对方，如果发生写半包，会自动注册监听写事件，用于后续继续发送半包数据，直到数据全部发送完成
如下图，是一个NioEventLoop的处理链：
- handler处理链中的处理方法是串行化执行的
- 一个客户端连接只注册到一个NioEventLoop上，避免了多个IO线程并发操作
OK，和netty相关的基础知识就介绍完了,后面会陆续介绍netty的其他相关知识,欢迎交流学习...
