ESLE：Netty 用于和标签通信（接收与发送）

前言

    HTTP服务器之所以称为HTTP服务器，是因为编码解码协议是HTTP协议，如果协议是Redis协议，那它就成了Redis服务器，如果协议是WebSocket，那它就成了WebSocket服务器，等等。

    使用Netty你就可以定制编解码协议，实现自己的特定协议的服务器。

    上面我们说的是一个传统的多线程服务器，这个也是Apache处理请求的模式。在高并发环境下，线程数量可能会创建太多，操作系统的任务调度压力大，系统负载也会比较高。那怎么办呢？

1、NIO(noblocking IO)

    NIO不是java的概念，又称为IO多路复用，它是由操作系统提供的系统调用，早期这个操作系统调用的名字是select，但是性能低下，后来渐渐演化成了Linux下的epoll和Mac里的kqueue。我们一般就说是epoll，因为没有人拿苹果电脑作为服务器使用对外提供服务。而Netty就是基于Java NIO技术封装的一套框架。

    NIO又是什么呢？非阻塞IO，与传统阻塞IO的区别，下面先说一下传统阻塞IO： 

1. Accept是阻塞的，只有新连接来了，Accept才会返回，主线程才能继
2. Read是阻塞的，只有请求消息来了，Read才能返回，子线程才能继续处理
3. Write是阻塞的，只有客户端把消息收了，Write才能返回，子线程才能继续读取下一个请求

所以传统的多线程服务器是BlockingIO模式的，从头到尾所有的线程都是阻塞的。

1.1、Netty并发多

    NIO的单线程能够处理多连接。当连接建立时，有两个步骤：第一步是接收客户端发过来的全部数据；第二步是服务器处理完请求业务之后返回response给客户端。

    BIO与NIO的区别在第一步，在BIO中，等待客户端发数据这个过程是阻塞的，这造成一个线程只能处理一个请求的情况，而机器支持的最大线程数是有限的，这就是BIO不能支持高并发的原因。而NIO中，当一个Socket请求建立连接时，Thread并不会阻塞地去接收这个Socket，而是将这个请求交给Selector，Selector会不断去遍历所有Socket，一旦有一个Socket建立完成，它就会通知Thread，Thread线程开始处理请求并返回数据（这个过程是不阻塞的），这样就能一个Thread处理多个请求了。

1.2、Netty传输快

    Netty传输依赖NIO的一个特性：零拷贝。Java的内存有堆内存、栈内存和字符串常量池等，其中堆内存是Java对象存放的地方，是占用内存空间最大的一块。一般我们的数据如果需要从IO读取到堆内存，中间需要经过Socket缓冲区，也就是说一个数据会被拷贝两次才能到达他的的终点，如果数据量大，就会造成不必要的资源浪费。

    针对这种情况，Netty在接收数据的时候，会在堆内存之外开辟一块单独内存，数据直接从IO读到这块内存中去，在netty里面通过ByteBuf（netty数据处理的容器）可以直接对这些数据进行操作，从而加快了传输速度。

1.3、Netty封装好

    Netty封装好主要体现在三个地方：Channel（表示一个连接）、ByteBuf（存储字节的容器）、Codec（编码/解码器）。

1.3.1、Channel

    数据传输流，与channel相关的概念有以下四个：

• Channel，表示一个连接，可以理解为每一个请求，就是一个Channel；
• ChannelHandler，用于处理业务；
• ChannelHandlerContext，用于传输业务数据；
• ChannelPipeline，用于保存处理过程需要用到的ChannelHandler和ChannelHandlerContext。

1.3.2、ByteBuf

    ByteBuf是一个存储数据（字节）的容器，特点是使用方便。它既有自己的读索引和写索引，方便你对整段字节缓存进行读写，也支持get/set，方便你对其中每一个字节进行读写。他有三种使用模式，分别如下：

• Heap  Buffer堆缓存区：将数据存储在堆空间；
• Direct Buffer直接缓存区：内存分配不发生在堆，jdk1.4后引入的nio的ByteBuffer类允许jvm通过本地方法调用分配内存；
• Composite Buffer 复合缓冲区：复合缓冲区相当于多个不同ByteBuf的视图，这是netty提供的，jdk不提供这样的功能。

1.3.3、Codec

    Netty中的编码/解码器，通过他你能完成字节与pojo（Plain Ordinary Java Object 简单Java对象）、pojo与pojo的相互转换，从而达到自定义协议的目的。
    在Netty里面最有名的就是HttpRequestDecoder（编码）和HttpResponseEncoder（解码）了。

2、NIO与BIO的优缺点

• BIO，同步阻塞IO，阻塞整个步骤，如果连接少，他的延迟是最低的，因为一个线程只处理一个连接，适用于少连接且延迟低的场景，比如说数据库连接；
• NIO，同步非阻塞IO，阻塞业务处理但不阻塞数据接收，适用于高并发且处理简单的场景，比如聊天软件；
• 基于NIO的netty框架的特点：并发高、传输快、封装好。

3、搭建简单的Netty服务器、实现长连接

用idea搭建简单的netty服务器

4、Netty在本项目中的应用

4.1、netty后台项目结构

4.2、netty被动监听流程

• 每当路由器发送数据到8087端口时，系统会解析出字节数组的class和id，确定命令含义，新开线程调用相应的处理器进行操作。
• 每当路由器断开时，会更新路由器表中的isWorking置为0。
• 以上处理器除了注册处理器会发送应答ACK或NACK，其他处理器均不会发送应答。

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