1.介绍
Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。
Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持。作为当前最流行的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，一些业界著名的开源组件也基于Netty的NIO框架构建
关于Netty，给大家构建一张思维导图
2.Netty的特点
- 高并发
Netty是一款基于NIO（Nonblocking I/O，非阻塞IO）开发的网络通信框架，对比于BIO（Blocking I/O，阻塞IO），他的并发性能得到了很大提高 。
- 传输快
Netty的传输快其实也是依赖了NIO的一个特性——零拷贝。
- 封装好
Netty封装了NIO操作的很多细节，提供易于使用的API。
为什么选择Netty
JDK 原生也有一套网络应用程序 API，但是存在一系列问题，主要如下：
1）NIO 的类库和 API 繁杂，使用麻烦：你需要熟练掌握 Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer 等。
2）需要具备其他的额外技能做铺垫：例如熟悉 Java 多线程编程，因为 NIO 编程涉及到 Reactor 模式，你必须对多线程和网路编程非常熟悉，才能编写出高质量的 NIO 程序。
3）可靠性能力不齐，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、网络拥塞和异常码流的处理等等。NIO 编程的特点是功能开发相对容易，但是可靠性能力补齐工作量和难度都非常大。
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%。官方声称在 JDK 1.6 版本的 update 18 修复了该问题，但是直到 JDK 1.7 版本该问题仍旧存在，只不过该 Bug 发生概率降低了一些而已，它并没有被根本解决。
Netty框架的优势
- API使用简单，开发门槛低；
- 功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议；
- 定制能力强，可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活地扩展；
- 性能高，通过与其他业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优；
- 成熟、稳定，Netty修复了已经发现的所有JDK NIO BUG，业务开发人员不需要再为NIO的BUG而烦恼；
- 社区活跃，版本迭代周期短，发现的BUG可以被及时修复，同时，更多的新功能会加入；
- 经历了大规模的商业应用考验，质量得到验证。在互联网、大数据、网络游戏、企业应用、电信软件等众多行业得到成功商用，证明了它已经完全能够满足不同行业的商业应用了。
Netty的架构设计
总体结构
Netty 采用了比较典型的三层网络架构进行设计，逻辑架构图如下所示：
1）传输服务：支持 BIO 和 NIO；
2）容器集成：支持 OSGI、JBossMC、Spring、Guice 容器；
3）协议支持：HTTP、Protobuf、二进制、文本、WebSocket 等一系列常见协议都支持。还支持通过实行编码解码逻辑来实现自定义协议；
4）Core 核心：可扩展事件模型、通用通信 API、支持零拷贝的 ByteBuf 缓冲对象。
Netty的高性能设计
1.高性能的三大要素
1) 传输：用什么样的通道将数据发送给对方，BIO、NIO或者AIO，IO模型在很大程度上决定了框架的性能。
2) 协议：采用什么样的通信协议，HTTP或者内部私有协议。协议的选择不同，性能模型也不同。相比于公有协议，内部私有协议的性能通常可以被设计的更优。
3) 线程：数据报如何读取？读取之后的编解码在哪个线程进行，编解码后的消息如何派发，Reactor线程模型的不同，对性能的影响也非常大。
2.IO模型
Netty的I/O模型基于非阻塞I/O实现，底层依赖的是JDK NIO框架的Selector。
3.Reactor线程模型
1)Reactor单线程模型
2)Reactor多线程模型
3)主从Reactor多线程模型
Netty的线程模型基于Reactor，Reactor的核心在于事件分发，它有三种经典的线程模型(单线程模型，多线程>模型，主从多线程模型)
事件循环机制(EventLoop)
而提到上面的性能中的线性模型，就不得不提到另外一个点，相信有朋友已经猜到了，对，就是事件循环机制
Netty线程模型中一个非常重要的概念: 事件循环机制(EventLoop)这个概念在JS上体现的也非常淋漓尽致，下面在开始介绍netty的线程模型之前，允许我简单的介绍下事件循环机制在JS中的体现
JS的语言性质: 单线程非阻塞，单线程意味着，js代码在执行的任何时候，都只有一个主线程来处理所有的任务>。非阻塞则意味着，在进行异步IO任务时不会阻塞主线程，主线程会挂起这个任务，等待异步任务完成再执行对应>的回调。
那么JS是如何实现单线程非阻塞的呢？JS引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果，而是会将此事件挂起（例如交给浏览器去执行请求），主线程会继续执行方法栈中的其他任务。之后当异步任务返回结果后，（可能是浏览器？）会将回调函数加入到事件队列(Task Queue)中，那么什么时候会从事件队列中取出回调函数执行呢？当前执行栈中的所有任务都执行完毕，主线程处于闲置状态时会去查找事件队列是否有任务待执行，如果有则>将回调函数加入到主线程的方法执行栈中执行，如此反复，我们就把这个循环过程称为事件循环机制(EventLoop)。
不知道介绍了JS的事件循环机制，大家有没有对Event Loop有了一个初步的认识，下面我将会着重介绍我们主角Netty的线程模型及其与Event Loop的联系。
Netty线程模型
Netty的线程模型基于Reactor，Reactor的核心在于事件分发，它有三种经典的线程模型(单线程模型，多线程>模型，主从多线程模型)，下面我们会结合Netty的EventLoop机制一一介绍
Reactor单线程模型
单线程模型全局只有一个线程在工作，也就意味着请求的接收，分发，IO读取写入等操作都在一个线程中完成，该>模型算得上是最经典的线程模型了，例如redis也是采用的此种单线程模型了。
可以看到上图中，我们把一个Reactor线程可以认为是一个EventLoop IO线程，一个事件循环机制。
由于其线程中的IO读写都是基于NIO，理论上所有的IO读写操作都不会阻塞EventLoop线程。所以即使是改善线程>模型，也是足以应付绝大多数的场景。
那么为什么又会延伸出Reactor多线程模型呢？当应用并发量非常大时，例如一个Reactor NIO 线程需要同时处理成百上千的连接时，虽然IO读写是非阻塞的，>但是消息的编码解码都是需要同步阻塞的，这就导致NIO线程处理速度变慢，最终导致消息积压，出现性能瓶颈。
基于以上原因也就演进出了第二种模型Reactor多线程模型
Reactor多线程模型
Reactor多线程模型与Reactor单线程模型最大的区别就是，有一组Reactor NIO线程（也就是一组 EventLoop）来处理IO操作
通过上图，可以比较清晰的看到，IO的读写操作都由一个Reactor NIO线程池(对应到EventLoop也就是EventLoopGroup)来完成的，而请求的监听和Accept则是由另一个单独的Reactor线程来完成。注意Reactor NIO线程池中的每一个线程都是处理N条链路，但是一个链路只能有一个线程来处理多线程的Reactor模型可以满足绝大部分的应用场景，通常情况下，我们使用Netty使用这种线程模型就OK（创建>两个NioEventLoopGroup，bossGroup大小为1，workGroup大小为CPU*2）。但是有可能会存在某些极少数的情况，一个Reactor线程处理请求的Accept可能会产生性能瓶颈，例如上百万的并发连接请求。这时候我们可能就需要采用第三种模型Reactor主从多线程模型
Reactor主从多线程模型
Reactor主从多线程模型和Reactor多线程模型的区别在于原本是一个Reactor线程处理请求的Accept，变成了一组Reactor线程。
对于Reactor主从多线程模型，其实大多数情况下我们并不需要。即使我们给BossGroup指定了多个线程，最终也>只会选择其中的一个作为Accepor的NIO线程，除非在服务端绑定了多个端口的情况下才会启用BossGroup的多个线
程。
Netty的核心组件
Netty应用中必不可少的组件：
- Bootstrap or ServerBootstrap
- EventLoop
- EventLoopGroup
- ChannelPipeline
- Channel
- Future or ChannelFuture
- ChannelInitializer
- ChannelHandler
1.Bootstrap
一个Netty应用通常由一个Bootstrap开始，它主要作用是配置整个Netty程序，串联起各个组件。
Handler，为了支持各种协议和处理数据的方式，便诞生了Handler组件。Handler主要用来处理各种事件，这里的事件很广泛，比如可以是连接、数据接收、异常、数据转换等。
2.ChannelInboundHandler
一个最常用的Handler。这个Handler的作用就是处理接收到数据时的事件，也就是说，我们的业务逻辑一般就是写在这个Handler里面的，ChannelInboundHandler就是用来处理我们的核心业务逻辑。
3.ChannelInitializer
当一个链接建立时，我们需要知道怎么来接收或者发送数据，当然，我们有各种各样的Handler实现来处理它，那么ChannelInitializer便是用来配置这些Handler，它会提供一个ChannelPipeline，并把Handler加入到ChannelPipeline。
4.ChannelPipeline
一个Netty应用基于ChannelPipeline机制，这种机制需要依赖于EventLoop和EventLoopGroup，因为它们三个都和事件或者事件处理相关。
EventLoops的目的是为Channel处理IO操作，一个EventLoop可以为多个Channel服务。
EventLoopGroup会包含多个EventLoop。
5.Channel
代表了一个Socket链接，或者其它和IO操作相关的组件，它和EventLoop一起用来参与IO处理。
6.Future
在Netty中所有的IO操作都是异步的，因此，你不能立刻得知消息是否被正确处理，但是我们可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听，具体的实现就是通过Future和ChannelFutures,他们可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发。
总之，所有的操作都会返回一个ChannelFuture。
Netty的应用场景
1.互联网行业
在分布式系统中，各个节点之间需要远程服务调用，高性能的RPC框架必不可少，Netty作为异步高性能的通信框架,往往作为基础通信组件被这些RPC框架使用。
典型的应用有：阿里分布式服务框架Dubbo的RPC框架使用Dubbo协议进行节点间通信，Dubbo协议默认使用Netty作为基础通信组件，用于实现各进程节点之间的内部通信。
除了 Dubbo 之外，淘宝的消息中间件 RocketMQ 的消息生产者和消息消费者之间，也采用 Netty 进行高性能、异步通信。
2.游戏行业
无论是手游服务端还是大型的网络游戏，Java语言得到了越来越广泛的应用。Netty作为高性能的基础通信组件，它本身提供了TCP/UDP和HTTP协议栈。
非常方便定制和开发私有协议栈，账号登录服务器，地图服务器之间可以方便的通过Netty进行高性能的通信
3.大数据领域
经典的Hadoop的高性能通信和序列化组件Avro的RPC框架，默认采用Netty进行跨界点通信，它的Netty Service基于Netty框架二次封装实现。
到这里也洋洋洒洒写了5000字了，对于netty，比较重要的两个技术点：事件循环机制以及Reactor线程模型基本介绍完了，不知道大家看的怎么样呢？要是感觉有点印象但是还迷迷糊糊的，也没关系，给大家分享一份资料，包括面试和学习文档（注：面试题对应学习文档，答案看不明白可以去学习文档中参考）
由于篇幅限制这里只能给大家把内容部分截取出来，因为此书籍和面试资料是为内部资料，需要获取完整电子版书籍的读者朋友们可以关注本人，后台私信：“Netty”免费领取。
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面试题因为每道题都附有答案，所以只截取部分的面试题和答案
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