一．Netty介绍 1.什么是netty Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架。Netty 提供异步的、基于事件驱动的网络应用程序框架，用以快速开发高性能、高可靠性的网络 IO 程序,是目前最流行的 NIO 框架，Netty 在互联网领域、大数据分布式计算领域、游戏行业、通信行业等获得了广泛的应用，知名的 Elasticsearch 、Dubbo 框架内部都采用了 Netty。
2.为什么要用netty 原生 NIO 存在问题:
1.NIO 的类库和 API 繁杂
2.需要熟悉 Java 多线程编程，因为 NIO 编程涉及到 Reactor 模式，必须对多线程和网络编程非常熟悉， 才能编写出高质量的 NIO 程序
3.开发工作量和难度都非常大。例如客户端面临断连重连、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络拥塞和异常 流的处理等等处理起来难度会比较大。
4.JDK NIO 的 Bug：例如臭名昭著的 Epoll Bug，它会导致 Selector 空轮询，最终导致 CPU 100%。直到 JDK 1.7 版本该问题仍旧存在，没有被根本解决。
3.Netty的优点 Netty 对 JDK 自带的 NIO 的 API 进行了封装，解决了上述问题。
1.设计优雅：适用于各种传输类型的统一 API 阻塞和非阻塞 Socket；基于灵活且可扩展的事件模型，可以清晰地分离关注点；高度可定制的线程模型 - 单线程，一个或多个线程池.
2.使用方便：详细记录的 Javadoc，用户指南和示例；没有其他依赖项，JDK 5（Netty 3.x）或 6（Netty 4.x）就足够了。
3.高性能、吞吐量更高：延迟更低；减少资源消耗；最小化不必要的内存复制。
4.安全：完整的 SSL/TLS 和 StartTLS 支持。
5.社区活跃、不断更新：社区活跃，版本迭代周期短，发现的 Bug 可以被及时修复，同时更多的新功能会被加入
二．Reactor三种线程模型 1.现有的三种线程模型 不同的线程模式，对程序的性能有很大影响，目前存在的线程模型有：
①传统阻塞 I/O 服务模型 ②Reactor 模式 Reactor 模式又有 3 种典型的实现
单 Reactor 单线程；
单 Reactor 多线程；
主从 Reactor 多线程
Netty 的线程模型是主要是基于主从 Reactor 多线程模型改成了主从 Reactor 多线程模型有多个 Reactor模式
2.传统阻塞 I/O 服务模型介绍 特点：
采用阻塞IO模式获取输入的数据
每个连接都需要创建单独的线程完成数据的输入，业务处理和数据的返回
缺点：
当并发数很大，就会创建大量的线程，占用很大系统资源，在线程开销和上下文切换上降低处理性能
当连接创建后，如果当前线程暂时没有数据可读，该线程会阻塞在read 操作，造成线程资源的浪费。
黄色的框表示对象， 蓝色的框表示线程 白色的框表示方法(API)
- Reactor 模式 针对传统阻塞 I/O 服务模型的 2 个缺点，解决方案：
I/O 复用模型：多个连接共用一个阻塞对象，应用程序只需要在一个阻塞对象上等待，无需阻塞等待所有连接。当某个连接有新的数据可以处理时，操作系统通知应用程序，线程从阻塞状态返回，开始进行业务处理。
Reactor 对应的叫法: 1. 反应器模式 2. 分发者模式(Dispatcher) 3. 通知者模式(notifier)
基于线程池复用线程资源模式：不必再为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务。
I/O 复用结合线程池，就是 Reactor 模式基本设计思想
Reactor 模式，通过一个或多个输入同时传递给服务处理器的模式,(基于事件驱动)
服务器端程序处理传入的多个请求,并将它们同步分派到相应的处理线程， 因此Reactor模式也叫 Dispatcher模式
Reactor 模式使用IO复用监听事件, 收到事件后，分发给某个线程(进程), 这点就是网络服务器高并发处理关键
4.单 Reactor 单线程 1.工作原理： ①Select 是前面 I/O 复用模型介绍的标准网络编程 API，可以实现应用程序通过一个阻塞对象监听多路连接请求
②Reactor 对象通过 Select 监控客户端请求事件，收到事件后通过 Dispatch 进行分发
③如果是建立连接请求事件，则由 Acceptor 通过 Accept 处理连接请求，然后创建一个 Handler 对象处理连接完成后的后续业务处理
④如果不是建立连接事件，则 Reactor 会分发调用连接对应的 Handler 来响应
⑤Handler 会完成 Read→业务处理→Send 的完整业务流程
2.优点： 模型简单，没有多线程、进程通信、竞争的问题，全部都在一个线程中完成
3.缺点： ①性能问题，只有一个线程，无法完全发挥多核 CPU 的性能。
②可靠性问题，线程意外终止，或者进入死循环，会导致整个系统通信模块不可用，不能接收和处理外部消息，造成节点故障
③服务器端用一个线程通过多路复用搞定所有的 IO 操作（包括连接，读、写等），编码简单，清晰明了，但是如果客户端连接数量较多时，当对应多个读时，还是会出现阻塞现象，当这种情况发生时将无法支撑高并发的场景。
4.应用场景： 客户端的数量有限，业务处理非常快速(比如 Redis在业务处理的时间复杂度 O(1) 的情况)
5.单Reactor多线程 1.工作原理： ①Reactor 对象通过select 监控客户端请求事件, 收到事件后，通过dispatch进行分发
②如果是建立连接请求, 则由Acceptor 通过accept 处理连接请求, 然后创建一个Handler对象处理完成连接后的各种事件
③如果不是连接请求，则由Reactor分发调用连接对应的handler 来处理
④handler 只负责响应事件，不做具体的业务处理, 通过read 读取数据后，会分发给后面的worker线程池的某个线程处理业务。
⑤worker 线程池会分配独立线程完成真正的业务，并将结果返回给handler,handler收到响应后，通过send 将结果返回给client.
2.优点： 可以充分的利用多核cpu 的处理能力
3.缺点： 多线程数据共享和访问比较复杂,Reactor处理所有的事件的监听和响应，在单线程运行时，在高并发场景容易出现性能瓶颈.
6.主从 Reactor 多线程 1.工作原理： ①Reactor主线程 MainReactor 对象通过select 监听连接事件, 收到事件后，通过Acceptor 处理连接事件
②当 Acceptor 处理连接事件后，MainReactor 将连接分配给SubReactor
③subReactor 将连接加入到连接队列进行监听,并创建handler进行各种事件处理
④当有新事件发生时， subreactor 就会调用对应的handler处理
⑤handler 通过read 读取数据，分发给后面的worker 线程处理
⑥worker 线程池分配独立的worker 线程进行业务处理，并返回结果
⑦handler 收到响应的结果后，再通过send 将结果返回给client
⑧Reactor 主线程可以对应多个Reactor 子线程, 即MainRecator 可以关联多个SubReactor
三．Netty线程模型 1.工作原理 Netty抽象出两组线程池 BossGroup 专门负责接收客户端的连接, WorkerGroup 专门负责网络的读写
BossGroup 和 WorkerGroup 类型都是 NioEventLoopGroup
NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环组, 这个组中含有多个事件循环 ，每一个事件循环是 NioEventLoop
NioEventLoop 表示一个不断循环的执行处理任务的线程， 每个NioEventLoop 都有一个selector , 用于监听绑定在该通道上的socket的网络通讯
NioEventLoopGroup 可以有多个线程, 即可以含有多个NioEventLoop
每个Boss NioEventLoop 循环执行的步骤有3步
轮询accept 事件
处理accept 事件 , 与client端建立连接 , 生成NioScocketChannel , 并将其注册到某个worker NIOEventLoop 上的 selector 上
处理任务队列的任务 ， 即 runAllTasks
每个 Worker NIOEventLoop 循环执行的步骤
轮询read, write 事件
处理i/o事件， 即read , write 事件，在对应NioScocketChannel 处理
处理任务队列的任务 ， 即 runAllTasks
每个Worker NIOEventLoop 处理业务时，会使用pipeline(管道), pipeline 中包含了boss group上NioEventLoop注册到worker 的selector 的channel , 即通过pipeline 可以获取到对应通道, 管道中维护了很多的处理器
四．Netty入门 1.引入java包 (JDK 5（Netty 3.x）或 6（Netty 4.x）) io.netty netty-all 4.1.20.Final
入门的编写一共需要4个类
netty server
netty server handler
netty client
netty client handler
