目录

一、Socket回顾与I/0模型

（一）Socket网络编程回顾

1、Socket概述

2、Socket整体流程

3、代码实现

（二）I/O模型

1、I/O模型说明

 2、BIO(同步并阻塞)

3、NIO(同步非阻塞)

4、AIO(异步非阻塞)

5、BIO、NIO、AIO 适用场景分析

二、NIO编程

（一）NIO介绍

（二）NIO和 BIO的比较

（三）NIO 三大核心原理示意图

 （四）缓冲区(Buffer)

1、基本介绍

2、Buffer常用API介绍

 （五）通道(Channel)

1、基本介绍

 2、Channel常用类介绍

3、编写NIO ServerSocketChannel

4、编写NIO SocketChannel

（六） Selector (选择器)

1、基本介绍

2、常用API介绍

3、Selector 编码

三、Netty核心原理

（一）Netty 介绍

1、原生 NIO 存在的问题

 2、概述

（二）线程模型

1、线程模型基本介绍

2、传统阻塞 I/O 服务模型

3、Reactor 模型

4、Netty线程模型

（三）核心API介绍

1、ChannelHandler及其实现类

2、ChannelPipeline

3、ChannelHandlerContext

4、ChannelOption

5. ChannelFuture

6、EventLoopGroup和实现类NioEventLoopGroup

7、ServerBootstrap和Bootstrap

8、Unpooled类

（四）Netty入门案例

1、Netty服务端编写

 2、Netty客户端编写

（五）Netty异步模型

1.基本介绍

2、Future 和Future-Listener

四、Netty高级应用

（一）Netty编解码器

1.Java的编解码

2、Netty编解码器

（二）Netty案例-群聊天室

1、聊天室服务端编写

 2、聊天室客户端编写

（三）基于Netty的Http服务器开发

1、介绍

 2、功能需求

3. 服务端代码实现

（四）基于Netty的WebSocket开发网页版聊天室

1.WebSocket简介

2、WebSocket和HTTP的区别

3.基础环境配置

4、服务端开发

（五）Netty中粘包和拆包的解决方案

1.粘包和拆包简介

2、粘包和拆包代码演示

3、粘包和拆包的解决方法

五、Netty核心源码剖析

（一）Netty源码构建

1、下载源码

2.  直接open的方式导入idea

3、将入门案例demo代码example模块下

 （二）线程组创建源码流程分析

（三） Netty启动源码流程分析

（四） Netty消息入站源码流程分析

（五） Netty消息出站源码流程分析

六、自定义RPC框架

（一）分布式架构网络通信

1、基本原理

2、什么是RPC

3、RMI

（二）基于Netty实现RPC框架

1.需求介绍

 2、代码实现

七、自定义RPC框架升级

（一）客户端改造

1、pom改造

2、将所有类加载到spring容器

3、启动执行流程改造

（二）服务端的改造

（三）公共子模块lg-rpc-api改造

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一、Socket回顾与I/0模型

（一）Socket网络编程回顾

1、Socket概述 Socket ，套接字就是两台主机之间逻辑连接的端点。 TCP/IP 协议是传输层协议，主要解决数据如何 在网络中传输，而 HTTP 是应用层协议，主要解决如何包装数据。 Socket 是通信的基石，是支持 TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信 息：连接使用的协议、本地主机的 IP 地址、本地进程的协议端口、远程主机的 IP 地址、远程进程的协议 端口。

2、Socket整体流程 Socket 编程主要涉及到客户端和服务端两个方面，首先是在服务器端创建一个服务器套接字 （ ServerSocket ），并把它附加到一个端口上，服务器从这个端口监听连接。端口号的范围是 0 到 65536 ，但是 0 到 1024 是为特权服务保留的端口号，可以选择任意一个当前没有被其他进程使用的端口。 客户端请求与服务器进行连接的时候，根据服务器的域名或者 IP 地址，加上端口号，打开一个套接 字。当服务器接受连接后，服务器和客户端之间的通信就像输入输出流一样进行操作。

3、代码实现

socket编程案例完整代码（请点击）

（二）I/O模型

1、I/O模型说明 （1）、I/O 模型简单的理解：就是用什么样的通道进行数据的发送和接收，很大程度上决定了程序通信的 性能 （2）、Java 共支持 3 种网络编程模型 /IO 模式： BIO( 同步并阻塞 ) 、 NIO( 同步非阻塞 ) 、 AIO( 异步非阻塞 ) 阻塞与非阻塞

主要指的是访问 IO 的线程是否会阻塞（或处于等待） 线程访问资源，该资源是否准备就绪的一种处理方式

 同步和异步

主要是指的数据的请求方式 同步和异步是指访问数据的一种机制

 

 2、BIO(同步并阻塞) Java BIO 就是传统的 socket 编程 、 BIO(blocking I/O) ： 同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，可以通过线程 池机制改善 ( 实现多个客户连接服务器 ) 。 工作机制

生活中的例子:

 

 BIO问题分析

（1）、 每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据 Read ，业务处理，数据 Write （2）、 并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大 （3）、 连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费

3、NIO(同步非阻塞) 同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求 ( 连接 ) ，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理。 生活中的例子 :

4、AIO(异步非阻塞) AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长 的应用

Proactor 模式是一个消息异步通知的设计模式， Proactor 通知的不是就绪事件，而是操作完成事件，这也就是操作系统异步 IO 的主要模型。

生活中的例子 :

5、BIO、NIO、AIO 适用场景分析 （1）、BIO( 同步并阻塞 ) 方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高， 并发局限于应用中， JDK1.4 以前的唯一选择，但程序简单易理解 （2）、NIO( 同步非阻塞 ) 方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕 系统，服务器间通讯等。编程比较复杂， JDK1.4 开始支持 （3）、AIO( 异步非阻塞 ) 方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分 调用 OS 参与并发操作， 编程比较复杂， JDK7 开始支持。

二、NIO编程

（一）NIO介绍 Java NIO 全称 java non-blocking IO ，是指 JDK 提供的新 API 。从 JDK1.4 开始， Java 提供了一系 列改进的输入 / 输出的新特性，被统称为 NIO( 即 New IO) ，是同步非阻塞的。 1、NIO 有三大核心部分： Channel( 通道 ) ， Buffer( 缓冲区 ), Selector( 选择器 ) 2、NIO 是 面向缓冲区编程的。数据读取到一个缓冲区中，需要时可在缓冲区中前后移动，这就增加了处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络 3、Java NIO 的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求或者读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可 以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此，一个线程请求写入一些数据到某 通道，但不需要等待它完全写入， 这个线程同时可以去做别的事情。通俗理解： NIO 是可以做到 用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来 , 根据实际情况，可以分配 50 或者 100 个 线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样，非得分配 10000 个。

（二）NIO和 BIO的比较 1、BIO 以流的方式处理数据 , 而 NIO 以缓冲区的方式处理数据 , 缓冲区 I/O 的效率比流 I/O 高很多 2、BIO 是阻塞的， NIO 则是非阻塞的 3、BIO 基于字节流和字符流进行操作，而 NIO 基于 Channel( 通道 ) 和 Buffer( 缓冲区 ) 进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。 Selector( 选择器 ) 用于监听多个通道的 事件（比如：连接请求， 数据到达等），因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道。

（三）NIO 三大核心原理示意图

一张图描述 NIO 的 Selector 、 Channel 和 Buffer 的关系

1、 每个 channel 都会对应一个 Buffer 2、Selector 对应一个线程， 一个线程对应多个 channel( 连接 ) 3、 每个 channel 都注册到 Selector 选择器上 4、Selector 不断轮询查看 Channel 上的事件 , 事件是通道 Channel 非常重要的概念 5、Selector 会根据不同的事件，完成不同的处理操作 6、Buffer 就是一个内存块 ， 底层是有一个数组 7、 数据的读取写入是通过 Buffer, 这个和 BIO , BIO 中要么是输入流，或者是输出流 , 不能双向，但是NIO 的 Buffer 是可以读也可以写 , channel 是双向的。

 （四）缓冲区(Buffer)

1、基本介绍 缓冲区（ Buffer ）：缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块，可以理解成是一个数组，该对象 提供了一组方法，可以更轻松地使用内存块，，缓冲区对象内置了一些机制，能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况。 Channel 提供从网络读取数据的渠道，但是读取或写入的数据都必须经由 Buffer。

2、Buffer常用API介绍 （1）、Buffer 类及其子类 在 NIO 中， Buffer 是一个顶层父类，它是一个抽象类 , 类的层级关系图 , 常用的缓冲区分别对应 byte,short, int, long,float,double,char 7 种 、 （2）缓冲区对象创建 示例代码 :

package com.lagou.buffer;import java.nio.ByteBuffer;public class CreateBufferDemo { public static void main(String[] args) { //1.创建指定长度的缓冲区 ByteBuffer为例 ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(allocate.get());//从缓冲区当中拿去数据 } //会报错、后续讲解 //System.out.println(allocate.get());//从缓冲区当中拿去数据 //2.创建一个有内容的缓冲区 ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap("lagou".getBytes()); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(wrap.get()); } }}

（3）缓冲区对象添加数据

 图解:

 示例代码:

package com.lagou.buffer;import java.nio.ByteBuffer;public class PutBufferDemo { public static void main(String[] args) { //1.创建一个缓冲区 ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10); System.out.println(allocate.position());//0 获取当前索引所在位置 System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置 System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 System.out.println(allocate.remaining());//10 还有多少个可以操作的个数 System.out.println("----------------"); // 修改当前索引所在位置 //allocate.position(1); // 修改最多能操作到哪个索引的位置 //allocate.limit(9); // System.out.println(allocate.position());//1 获取当前索引所在位置 //System.out.println(allocate.limit());//9 最多能操作到哪个索引位置 //System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 //System.out.println(allocate.remaining());//8 还有多少个可以操作的个数 // 添加一个字节 allocate.put((byte) 97); System.out.println(allocate.position());//1 获取当前索引所在位置 System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置 System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 System.out.println(allocate.remaining());//9 还有多少个可以操作的个数 System.out.println("----------------"); // 添加一个数组 allocate.put("abc".getBytes()); System.out.println(allocate.position());//4 获取当前索引所在位置 System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置 System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 System.out.println(allocate.remaining());//6 还有多少个可以操作的个数 System.out.println("----------------"); // 添加一个数组 allocate.put("123456".getBytes()); System.out.println(allocate.position());//10 获取当前索引所在位置 System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置 System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 System.out.println(allocate.remaining());//0 还有多少个可以操作的个数 System.out.println(allocate.hasRemaining());//false 是否还能操作 System.out.println("----------------"); //如果缓冲区满了、可以调整position位置, 就可以重复写、会覆盖之前存入索引位置的值 allocate.position(0); allocate.put("123456".getBytes()); System.out.println(allocate.position());//6 获取当前索引所在位置 System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置 System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度 System.out.println(allocate.remaining());//4 还有多少个可以操作的个数 System.out.println(allocate.hasRemaining());//true 是否还能操作 }}

（4）缓冲区对象读取数据

 

 图解:flip()方法

 图解:clear()方法

 实例代码:

package com.lagou.buffer;import java.nio.ByteBuffer;public class GetBufferDemo { public static void main(String[] args) { //1.创建一个指定长度的缓冲区 ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10); allocate.put("0123".getBytes()); System.out.println("position:" + allocate.position());//4 System.out.println("limit:" + allocate.limit());//10 System.out.println("capacity:" + allocate.capacity());//10 System.out.println("remaining:" + allocate.remaining());//6 //切换读模式 System.out.println("读取数据--------------"); allocate.flip(); System.out.println("position:" + allocate.position());//4 System.out.println("limit:" + allocate.limit());//10 System.out.println("capacity:" + allocate.capacity());//10 System.out.println("remaining:" + allocate.remaining());//6 for (int i = 0; i < allocate.limit(); i++) { System.out.println(allocate.get()); } //读取完毕后.继续读取会报错,超过limit值 //System.out.println(allocate.get()); //读取指定索引字节 System.out.println("读取指定索引字节是不需要去判断limit值的--------------"); System.out.println(allocate.get(1)); System.out.println("读取多个字节--------------"); // 重复读取 allocate.rewind(); byte[] bytes = new byte[4]; //通过这个get方法将内容读到数组 allocate.get(bytes); System.out.println(new String(bytes)); // 将缓冲区转化字节数组返回 System.out.println("将缓冲区转化字节数组返回--------------"); byte[] array = allocate.array(); System.out.println(new String(array)); // 切换写模式,覆盖之前索引所在位置的值 System.out.println("写模式--------------"); allocate.clear(); allocate.put("abc".getBytes()); System.out.println(new String(allocate.array())); }}

注意事项:

1、capacity ：容量（长度） limit ： 界限（最多能读 / 写到哪里） posotion ：位置（读 / 写 哪个索引） 2、 获取缓冲区里面数据之前，需要调用 flip 方法 3、 再次写数据之前，需要调用 clear 方法，但是数据还未消失，等再次写入数据，被覆盖了 才会消失。

 （五）通道(Channel) 1、基本介绍

通常来说NIO中的所有IO都是从 Channel（通道） 开始的。NIO 的通道类似于流，但有些区别如下：

（1）、 通道可以读也可以写，流一般来说是单向的（只能读或者写，所以之前我们用流进行 IO 操作的时候 需要分别创建一个输入流和一个输出流） （2）、 通道可以异步读写 （3）、 通道总是基于缓冲区 Buffer 来读写

 2、Channel常用类介绍

（1）Channel接口

常 用 的 Channel 实现类类 有 ： FileChannel , DatagramChannel ,ServerSocketChannel 和 SocketChannel 。 FileChannel 用于文件的数据读写， DatagramChannel 用于 UDP 的数据读 写， ServerSocketChannel 和 SocketChannel 用于 TCP 的数据读写。 【 ServerSocketChanne 类似 ServerSocket , SocketChannel 类似 Socket 】

（2）SocketChannel 与ServerSocketChannel

类似 Socke和ServerSocket,可以完成客户端与服务端数据的通信工作、

3、编写NIO ServerSocketChannel

服务端实现步骤:

1、 打开一个服务端通道 2、 绑定对应的端口号 3、 通道默认是阻塞的，需要设置为非阻塞 4、 检查是否有客户端连接 有客户端连接会返回对应的通道 5、 获取客户端传递过来的数据 , 并把数据放在 byteBuffer 这个缓冲区中 6、 给客户端回写数据 7、 释放资源

代码实现 :

package com.lagou.channel;import java.io.IOException;import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.nio.charset.StandardCharsets;public class NIOServer { public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { //1、打开一个服务端通道 ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); //2、绑定对应的端口号 serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999)); //3、通道默认是阻塞的，需要设置为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); System.out.println("服务端启动成功...."); while (true) { //4、检查是否有客户端连接 有客户端连接会返回对应的通道 SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); if (socketChannel == null) { System.out.println("没有客户端连接...我去做别的事情"); Thread.sleep(2000); continue; } //5、获取客户端传递过来的数据,并把数据放在byteBuffer这个缓冲区中 //5.1创建一个缓冲区 ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024); //返回值 //正数: 表示本地读到有效字节数 //0: 表示本次没有读到数据 //-1: 表示读到末尾 int read = socketChannel.read(allocate); System.out.println("客户端消息:" + new String(allocate.array(), 0, read, StandardCharsets.UTF_8)); //6、给客户端回写数据，创建一个有内容的缓存区，将其回写给客户端 socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("没钱".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))); //7、释放资源 socketChannel.close(); } }}

4、编写NIO SocketChannel

实现步骤

1、 打开通道 2、 设置连接 IP 和端口号 3、 写出数据 4、 读取服务器写回的数据 5、 释放资源

代码实现:  

package com.lagou.channel;import java.io.IOException;import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.nio.charset.StandardCharsets;public class NIOClient { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、打开通道 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); //2、设置连接IP和端口号 socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9999)); //3、写出数据 socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("老板.还钱吧!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))); //4、读取服务器写回的数据 ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024); int read = socketChannel.read(allocate); System.out.println("服务端消息:" + new String(allocate.array(), 0, read, StandardCharsets.UTF_8)); //5、释放资源 socketChannel.close(); }}

（六） Selector (选择器) 1、基本介绍 可以用一个线程，处理多个的客户端连接，就会使用到 NIO 的 Selector( 选择器 )、Selector 能够检测 多个注册的服务端通道上是否有事件发生，如果有事件发生，便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道，也就是管理多个连接和请求。 在这种没有选择器的情况下 , 对应每个连接对应一个处理线程 、 但是连接并不能马上就会发送信息 , 所以还会产生资源浪费。 只有在通道真正有读写事件发生时，才会进行读写，就大大地减少了系统开销，并且不必为每个连接都创建一个线程，不用去维护多个线程 , 避免了多线程之间的上下文切换导致的开销。

2、常用API介绍

（1）Selector 类是一个抽象类

常用方法: 

Selector.open() : // 得到一个选择器对象 selector.select() : // 阻塞 监控所有注册的通道 , 当有对应的事件操作时 , 会将 SelectionKey 放入 集合内部并返回事件数量 selector.select(1000): // 阻塞 1000 毫秒，监控所有注册的通道 , 当有对应的事件操作时 , 会将 SelectionKey 放入集合内部并返回 selector.selectedKeys() : // 返回存有 SelectionKey 的集合 （2）SelectionKey 常用方法：

SelectionKey.isAcceptable(): 是否是连接继续事件：（代表着客户端向服务端发起了一个连接时间） SelectionKey.isConnectable(): 是否是连接就绪事件: (代表着客户端向服务端发起的连接已经就绪) SelectionKey.isReadable()是否是读就绪事件 SelectionKey.isWritable(): 是否是写就绪事件

SelectionKey中定义的4种事件:

SelectionKey.OP_ACCEPT —— 接收连接继续事件，表示服务器监听到了客户连接，服务器 可以接收这个连接了 SelectionKey.OP_ConNECT —— 连接就绪事件，表示客户端与服务器的连接已经建立成功 SelectionKey.OP_READ —— 读就绪事件，表示通道中已经有了可读的数据，可以执行读操 作了（通道目前有数据，可以进行读操作了） SelectionKey.OP_WRITE —— 写就绪事件，表示已经可以向通道写数据了（通道目前可以用 于写操作）

3、Selector 编码

服务端实现步骤:

1、 打开一个服务端通道 2、 绑定对应的端口号 3、 通道默认是阻塞的，需要设置为非阻塞 4、 创建选择器 5、 将服务端通道注册到选择器上 , 并指定注册监听的事件为 OP_ACCEPT 6、 检查选择器是否有事件 7、 获取事件集合 8、 判断事件是否是客户端连接事件 SelectionKey.isAcceptable() 9、 得到客户端通道 , 并将通道注册到选择器上 , 并指定监听事件为 OP_READ 10、 判断是否是客户端读就绪事件 SelectionKey.isReadable() 11、 得到客户端通道 , 读取数据到缓冲区 12、 给客户端回写数据 13、 从集合中删除对应的事件 , 因为防止二次处理 、

代码实现 :

package com.lagou.selector;import java.io.IOException;import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.SelectionKey;import java.nio.channels.Selector;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.nio.charset.StandardCharsets;import java.util.Iterator;import java.util.Set;public class NIOSelectorServer { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、打开一个服务端通道 ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); //2、绑定对应的端口号 serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999)); //3、通道默认是阻塞的，需要设置为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); //4、创建选择器 Selector selector = Selector.open(); //5、将服务端通道注册到选择器上,并指定注册监听的事件为OP_ACCEPT serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); System.out.println("服务端启动成功....."); while (true) { //6、检查选择器是否有事件 //这里的int就是代表了事件的个数 int select = selector.select(2000); //如果事件等于0证明没有事件发生 if (select == 0) { System.out.println("没有事件发生...."); continue; } //如果事件大于0证明有事件发生，开始捕获事件 //7、获取事件集合 Set selectionKeys = selector.selectedKeys(); Iterator iterator = selectionKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { //8、判断事件是否是客户端连接事件SelectionKey.isAcceptable() SelectionKey key = iterator.next(); if (key.isAcceptable()) { //9、得到客户端通道,并将通道注册到选择器上, 并指定监听事件为OP_READ SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); System.out.println("有客户端连接....."); //将通道必须设置成非阻塞的状态.因为selector选择器需要轮询监听每个通道的事件 socketChannel.configureBlocking(false); //指定监听事件为OP_READ 读就绪事件 socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } //10、判断是否是客户端读就绪事件SelectionKey.isReadable()也就是是否读事件准备就绪 if (key.isReadable()) { //11.得到客户端通道,读取数据到缓冲区 SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel(); ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024); int read = socketChannel.read(allocate); if (read > 0) { System.out.println("客户端消息:" + new String(allocate.array(), 0, read , StandardCharsets.UTF_8)); //12、给客户端回写数据 socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("没钱".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))); socketChannel.close(); } } //13、从集合中删除对应的事件, 因为防止二次处理. iterator.remove(); } } }}

第二章NIO编程完整代码如下：

NIO编程完整代码（请点击）

三、Netty核心原理

（一）Netty 介绍

1、原生 NIO 存在的问题

1、NIO 的类库和 API 繁杂，使用麻烦：需要熟练掌握 Selector 、 ServerSocketChannel 、 SocketChannel 、 ByteBuffer 等。 2、 需要具备其他的额外技能：要熟悉 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。 4、JDK NIO 的 Bug ：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

 在NIO中通过Selector的轮询当前是否有IO事件，根据JDK NIO api描述，Selector的select方 法会一直阻塞，直到IO事件达到或超时，但是在Linux平台上这里有时会出现问题，在某些场 景下select方法会直接返回，即使没有超时并且也没有IO事件到达，这就是著名的epoll bug，这是一个比较严重的bug，它会导致线程陷入死循环，会让CPU飙到100%，极大地影 响系统的可靠性，到目前为止，JDK都没有完全解决这个问题。

 2、概述 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。 Netty 是一个基于 NIO 的网络编程框架，使用 Netty 可以帮助你快速、简单的开发出一 个网络应用，相当于简化和流程化了 NIO 的开发过程。 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，知名的 Elasticsearch 、 Dubbo 框架内部都采用了 Netty 。 从图中就能看出 Netty 的强大之处：零拷贝、可拓展事件模型；支持 TCP 、 UDP 、 HTTP 、 WebSocket 等协议；提供安全传输、压缩、大文件传输、编解码支持等等。 具备如下优点 :

1、 设计优雅，提供阻塞和非阻塞的 Socket ；提供灵活可拓展的事件模型；提供高度可定制的线程模型。 2、 具备更高的性能和更大的吞吐量，使用零拷贝技术最小化不必要的内存复制，减少资源的消耗。 3、 提供安全传输特性。 4、 支持多种主流协议；预置多种编解码功能，支持用户开发私有协议。

（二）线程模型

1、线程模型基本介绍 不同的线程模式，对程序的性能有很大影响，在学习 Netty 线程模式之前，首先讲解下 各个线程模 式， 最后看看 Netty 线程模型有什么优越性 . 目前存在的线程模型有：

传统阻塞 I/O 服务模型 Reactor 模型

           根据 Reactor 的数量和处理资源池线程的数量不同，有 3 种典型的实现      

                 单 Reactor 单线程                  单 Reactor 多线程                  主从 Reactor 多线程

2、传统阻塞 I/O 服务模型 采用阻塞 IO 模式获取输入的数据 , 每个连接都需要独立的线程完成数据的输入 , 业务处理和数据返回工作 .

 存在问题:

1、 当并发数很大，就会创建大量的线程，占用很大系统资源 2、 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，造成线程资源浪费

3、Reactor 模型 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 , 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 、 （1）单 Reactor 单线程

 Selector是可以实现应用程序通过一个阻塞对象监听多路连接请求Reactor 对象通过 Selector监控客户端请求事件，收到事件后通过 Dispatch 进行分发 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 Handler 会完成 Read→业务处理→Send 的完整业务流程 优点 :       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 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。 Handler 在处理某个连接上的业务时，整个进程无法处理其他连接事件，很容易导致性能瓶颈 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

（2）单 Reactor多线程

Reactor 对象通过 selector 监控客户端请求事件, 收到事件后，通过 dispatch 进行分发 如果建立连接请求, 则右 Acceptor 通过accept 处理连接请求 如果不是连接请求，则由 reactor 分发调用连接对应的 handler 来处理 handler 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 worker 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

优点:

    可以充分的利用多核 cpu 的处理能力

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， 在

高并发场景容易出现性能瓶颈 （3）主从 Reactor 多线程

Reactor 主线程 MainReactor 对象通过 select 监听客户端连接事件，收到事件后，通过 Acceptor 处理客户端连接事件 当 Acceptor 处理完客户端连接事件之后（与客户端建立好 Socket 连接），MainReactor 将 连接分配给 SubReactor。（即：MainReactor 只负责监听客户端连接请求，和客户端建立连 接之后将连接交由 SubReactor 监听后面的 IO 事件。) SubReactor 将连接加入到自己的连接队列进行监听，并创建 Handler 对各种事件进行处理 当连接上有新事件发生的时候，SubReactor 就会调用对应的 Handler 处理 Handler 通过 read 从连接上读取请求数据，将请求数据分发给 Worker 线程池进行业务处理 Worker 线程池会分配独立线程来完成真正的业务处理，并将处理结果返回给 Handler。 Handler 通过 send 向客户端发送响应数据 一个 MainReactor 可以对应多个 SubReactor，即一个 MainReactor 线程可以对应多个 SubReactor 线程

优点:

1、MainReactor 线程与 SubReactor 线程的数据交互简单职责明确， MainReactor 线程只需要 接收新连接， SubReactor 线程完成后续的业务处理 2、MainReactor 线程与 SubReactor 线程的数据交互简单， MainReactor 线程只需要把新连接传给 SubReactor 线程， SubReactor 线程无需返回数据 3、 多个 SubReactor 线程能够应对更高的并发请求

缺点 :

这种模式的缺点是编程复杂度较高。但是由于其优点明显，在许多项目中被广泛使用，包括 Nginx 、 Memcached 、 Netty 等。这种模式也被叫做服务器的 1+M+N 线程模式，即使用该模式开发的服务器包含一个（或多个， 1 只是表示相对较少）连接建立线程 +M 个 IO 线程 +N 个业务处理 线程。这是业界成熟的服务器程序设计模式。

4、Netty线程模型

Netty 的设计主要基于主从 Reactor 多线程模式，并做了一定的改进。

（1）简单版Netty模型

BossGroup 线程维护 Selector，ServerSocketChannel 注册到这个 Selector 上，只关注连接 建立请求事件（主 Reactor） 当接收到来自客户端的连接建立请求事件的时候，通过 ServerSocketChannel.accept 方法获 得对应的 SocketChannel，并封装成 NioSocketChannel 注册到 WorkerGroup 线程中的 Selector，每个 Selector 运行在一个线程中（从 Reactor） 当 WorkerGroup 线程中的 Selector 监听到自己感兴趣的 IO 事件后，就调用 Handler 进行处理

（2）进阶版Netty模型

有两组线程池：BossGroup 和 WorkerGroup，BossGroup 中的线程专门负责和客户端建立 连接，WorkerGroup 中的线程专门负责处理连接上的读写 BossGroup 和 WorkerGroup 含有多个不断循环的执行事件处理的线程，每个线程都包含一 个 Selector，用于监听注册在其上的 Channel 每个 BossGroup 中的线程循环执行以下三个步骤

1、轮训注册在其上的 ServerSocketChannel 的 accept 事件（ OP_ACCEPT 事件） 2、处理 accept 事件，与客户端建立连接，生成一个 NioSocketChannel ，并将其注册到 WorkerGroup 中某个线程上的 Selector 上 3、再去以此循环处理任务队列中的下一个事件

每个 WorkerGroup 中的线程循环执行以下三个步骤

1、轮训注册在其上的 NioSocketChannel 的 read/write 事件（ OP_READ/OP_WRITE 事 件） 2、在对应的 NioSocketChannel 上处理 read/write 事件 3、再去以此循环处理任务队列中的下一个事件

 （3）详细版Netty模型

Netty 抽象出两组线程池：BossGroup 和 WorkerGroup，也可以叫做 BossNioEventLoopGroup 和 WorkerNioEventLoopGroup。每个线程池中都有 NioEventLoop 线程。BossGroup 中的线程专门负责和客户端建立连接，WorkerGroup 中的 线程专门负责处理连接上的读写。BossGroup 和 WorkerGroup 的类型都是NioEventLoopGroup NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环组，这个组中含有多个事件循环，每个事件循环就 是一个 NioEventLoop NioEventLoop 表示一个不断循环的执行事件处理的线程，每个 NioEventLoop 都包含一个 Selector，用于监听注册在其上的 Socket 网络连接（Channel） NioEventLoopGroup 可以含有多个线程，即可以含有多个 NioEventLoop 每个 BossNioEventLoop 中循环执行以下三个步骤

select：轮训注册在其上的 ServerSocketChannel 的 accept 事件（OP_ACCEPT 事件） processSelectedKeys：处理 accept 事件，与客户端建立连接，生成一个 NioSocketChannel，并将其注册到某个 WorkerNioEventLoop 上的 Selector 上 runAllTasks：再去以此循环处理任务队列中的其他任务

每个 WorkerNioEventLoop 中循环执行以下三个步骤

select：轮训注册在其上的 NioSocketChannel 的 read/write 事件 （OP_READ/OP_WRITE 事件） processSelectedKeys：在对应的 NioSocketChannel 上处理 read/write 事件 runAllTasks：再去以此循环处理任务队列中的其他任务

在以上两个processSelectedKeys步骤中，会使用 Pipeline（管道），Pipeline 中引用了 Channel，即通过 Pipeline 可以获取到对应的 Channel，Pipeline 中维护了很多的处理器 （拦截处理器、过滤处理器、自定义处理器等）。

（三）核心API介绍

1、ChannelHandler及其实现类 ChannelHandler 接口定义了许多事件处理的方法，我们可以通过重写这些方法去实现具 体的业务逻辑。 API 关系如下图所示 Netty 开发中需要自定义一个 Handler 类去实现 ChannelHandle 接口或其子接口或其实现类，然后 通过重写相应方法实现业务逻辑，我们接下来看看一般都需要重写哪些方法

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx)，通道就绪事件 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)，通道读取数据事件 public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) ，数据读取完毕事件 public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)，通道发生异常事 件

2、ChannelPipeline ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合，它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和 操作，相当于一个贯穿 Netty 的责任链 、 如果客户端和服务器的 Handler 是一样的，消息从客户端到服务端或者反过来，每个 Inbound 类型 或 Outbound 类型的 Handler 只会经过一次，混合类型的 Handler （实现了 Inbound 和 Outbound 的 Handler ）会经过两次。准确的说 ChannelPipeline 中是一个 ChannelHandlerContext, 每个上下文对象中有 ChannelHandler、 InboundHandler 是按照 Pipleline 的加载顺序的顺序执行 , OutboundHandler 是按照 Pipeline 的加载顺序，逆序执行

3、ChannelHandlerContext 这 是 事 件 处 理 器 上 下 文 对 象 ， Pipeline 链 中 的 实 际 处 理 节 点 。 每 个 处 理 节 点 ChannelHandlerContext 中 包 含 一 个 具 体 的 事 件 处 理 器 ChannelHandler , 同时 ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 ChannelPipeline 和 Channel 的信息，方便对 ChannelHandler 进行调用。常用方法如下所示：

ChannelFuture close()，关闭通道 ChannelOutboundInvoker flush()，刷新 ChannelFuture writeAndFlush(Object msg) ， 将 数 据 写 到 ChannelPipeline 中 当 前 ChannelHandler 的下一个 ChannelHandler 开始处理（出站）

4、ChannelOption Netty 在创建 Channel 实例后 , 一般都需要设置 ChannelOption 参数。 ChannelOption 是 Socket 的标准参数，而非 Netty 独创的。常用的参数配置有：

ChannelOption.SO_BACKLOG 对应 TCP/IP 协议 listen 函数中的 backlog 参数，用来初始化服务器可连接队列大小。服务端处理 客户端连接请求是顺序处理的，所以同一时间只能处理一个客户端连接。多个客户 端来的时候，服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理，backlog 参数指定 了队列的大小。 ChannelOption.SO_KEEPALIVE ，一直保持连接活动状态。该参数用于设置TCP连接，当设置该选项以后，连接会测试链接的状态，这个选项用于可能长时间没有数据交流的连接。当设置该选项以 后，如果在两小时内没有数据的通信时，TCP会自动发送一个活动探测数据报文。

5. ChannelFuture 表示 Channel 中异步 I/O 操作的结果，在 Netty 中所有的 I/O 操作都是异步的， I/O 的调用会直接返回，调用者并不能立刻获得结果，但是可以通过 ChannelFuture 来获取 I/O 操作 的处理状态。 常用方法如下所示：

Channel channel()，返回当前正在进行 IO 操作的通道 ChannelFuture sync()，等待异步操作执行完毕,将异步改为同步

6、EventLoopGroup和实现类NioEventLoopGroup EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象， Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源，一般 会有多个EventLoop 同时工作，每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。 EventLoopGroup 提供 next 接口，可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任 务。在 Netty 服务器端编程中，我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup ，例如： BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup 。 通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel对应一个 Selector 和一个 EventLoop 线程。 BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进 行 IO 处理，如下图所示： BossEventLoopGroup 通常是一个单线程的 EventLoop ， EventLoop 维护着一个注册了 ServerSocketChannel 的 Selector 实例， BossEventLoop 不断轮询 Selector 将连接事件分离出来， 通常是 OP_ACCEPT 事件，然后将接收到的 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup ， WorkerEventLoopGroup 会由 next 选择其中一个 EventLoopGroup 来将这个 SocketChannel 注 册到其维护的 Selector 并对其后续的 IO 事件进行处理。 一般情况下我们都是用实现类 NioEventLoopGroup、 常用方法如下所示：

public NioEventLoopGroup()，构造方法,创建线程组 public Future<?> shutdownGracefully()，断开连接，关闭线程

7、ServerBootstrap和Bootstrap ServerBootstrap 是 Netty 中的服务器端启动助手，通过它可以完成服务器端的各种配置； Bootstrap 是 Netty 中的客户端启动助手，通过它可以完成客户端的各种配置。常用方法如下 所示：

public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup)， 该方法用于服务器端，用来设置两个 EventLoop public B group(EventLoopGroup group) ，该方法用于客户端，用来设置一个 EventLoop public B channel(Class<? extends C> channelClass)，该方法用来设置一个服务器端的通道 实现 public B option(ChannelOption option, T value)，用来给 ServerChannel 添加配置 public ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value)，用来给接收到的通 道添加配置 public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler)，该方法用来设置业务 处 理类（自定义的 handler) public ChannelFuture bind(int inetPort) ，该方法用于服务器端，用来设置占用的端口号 public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) ，该方法用于客户端，用来连 接服务器端

8、Unpooled类

这是 Netty 提供的一个专门用来操作缓冲区的工具类，常用方法如下所示：

public static ByteBuf copiedBuffer(CharSequence string, Charset charset) ，通过给定的数据 和 字符编码返回一个 ByteBuf 对象（类似于 NIO 中的 ByteBuffer 对象）

（四）Netty入门案例

Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架,所以在使用得时候首先得导入Netty的maven坐标

io.netty netty-all 4.1.42.Final

1、Netty服务端编写

服务端实现步骤:

1、 创建 bossGroup 线程组 : 处理网络事件 -- 连接事件 2、 创建 workerGroup 线程组 : 处理网络事件 -- 读写事件 3、 创建服务端启动助手 4、 设置 bossGroup 线程组和 workerGroup 线程组 5、 设置服务端通道实现为 NIO 6、 参数设置 7、 创建一个通道初始化对象 8、 向 pipeline 中添加自定义业务处理 handler 9、 启动服务端并绑定端口 , 同时将异步改为同步 10、 关闭通道和关闭连接池

代码实现:

package com.lagou.demo;import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;import io.netty.channel.*;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;public class NettyServer { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //1、创建bossGroup线程组: 处理网络事件--连接事件,线程数设置为：1 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); //2、创建workerGroup线程组: 处理网络事件--读写事件 2*处理器线程数 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //3、创建服务端启动助手 ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); //4、设置bossGroup线程组和workerGroup线程组 serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) //5、设置服务端通道实现为NIO //6、参数设置，设置服务端等待连接的队列SO_BACKLOG，队列等待的个数是128 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) //6、参数设置，设置客户端参数，设置活跃状态 .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, Boolean.TRUE) //7、创建一个通道初始化对象 .childHandler(new ChannelInitializer() { //7、创建一个通道初始化对象 @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { //8、向pipeline中添加自定义业务处理handler ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler()); } }); //9、启动服务端并绑定端口,同时将异步改为同步 ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(9999); future.addListener(new ChannelFutureListener() { @Override public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception { if (future.isSuccess()) { System.out.println("端口绑定成功!"); } else { System.out.println("端口绑定失败!"); } } }); System.out.println("服务端启动成功."); //10、关闭通道(并不是真正意义上关闭,而是监听通道关闭的状态)和关闭连接池 future.channel().closeFuture().sync(); bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); }}

 自定义服务端handle ：

package com.lagou.demo;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.ChannelInboundHandler;import io.netty.util.CharsetUtil;public class NettyServerHandler implements ChannelInboundHandler { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg; System.out.println("客户端发送过来的消息:" + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8)); } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("你好.我是Netty服务端", //消息出站这里不用额外编写outboundHandler，只需要用 // ChannelHandler上下文中的writeAndFlush就可以实现 CharsetUtil.UTF_8));//消息出站 } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } @Override public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception { } @Override public void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { }}

 2、Netty客户端编写

客户端实现步骤:

1、 创建线程组 2、 创建客户端启动助手 3、 设置线程组 4、 设置客户端通道实现为 NIO 5、 创建一个通道初始化对象 6、 向 pipeline 中添加自定义业务处理 handler 7、 启动客户端 , 等待连接服务端 , 同时将异步改为同步 8、 关闭通道和关闭连接池

代码实现 :

package com.lagou.demo;import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;public class NettyClient { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //1、创建线程组 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); //2、创建客户端启动助手 Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); //3、设置线程组 bootstrap.group(group) .channel(NioSocketChannel.class)//4、设置客户端通道实现为NIO .handler(new ChannelInitializer() { //5、创建一个通道初始化对象 @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { //6、向pipeline中添加自定义业务处理handler ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler()); } }); //7、启动客户端,等待连接服务端,同时将异步改为同步 ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 9999).sync(); //8、关闭通道和关闭连接池 channelFuture.channel().closeFuture().sync(); group.shutdownGracefully(); }}

自定义客户端 handle ：

package com.lagou.demo;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelFutureListener;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.ChannelInboundHandler;import io.netty.util.CharsetUtil;public class NettyClientHandler implements ChannelInboundHandler { @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ChannelFuture future = ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("你好呀.我是Netty客户端", CharsetUtil.UTF_8)); future.addListener(new ChannelFutureListener() { @Override public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception { if (future.isSuccess()) { System.out.println("数据发送成功!"); } else { System.out.println("数据发送失败!"); } } }); } @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg; System.out.println("服务端发送的消息:" + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8)); } @Override public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception { } @Override public void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { }}

（五）Netty异步模型

1.基本介绍 异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调 用的组件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。 Netty 中的 I/O 操作是异步的，包括 Bind 、 Write 、 Connect 等操作会简单的返回一个 ChannelFuture 。调用者并不能立刻获得结果，而是通过 Future-Listener 机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得 IO 操作结果 、Netty 的异步模型是建立在 future 和 callback 的之上的。 callback 就是回调。重点说 Future ，它的核心思想是：假设一个方法 fun ，计算过程可能非常耗时，等 待 fun 返回显然不合适。那么可以在调用 fun 的时候，立马返回一个 Future ，后续可以通过 Future 去 监控方法 fun 的处理过程 ( 即 ： Future-Listener 机制 )

2、Future 和Future-Listener

（1）Future

表示异步的执行结果 , 可以通过它提供的方法来检测执行是否完成， ChannelFuture 是他的一 个子接口 、ChannelFuture 是一个接口 , 可以添加监听器，当监听的事件发生时，就会通知到监听器. 当 Future 对象刚刚创建时，处于非完成状态，调用者可以通过返回的 ChannelFuture 来获取 操作执行的状态， 注册监听函数来执行完成后的操作。 常用方法有 :

sync 方法, 阻塞等待程序结果反回，实际上就是将异步改为同步 isDone 方法来判断当前操作是否完成； isSuccess 方法来判断已完成的当前操作是否成功； getCause 方法来获取已完成的当前操作失败的原因； isCancelled 方法来判断已完成的当前操作是否被取消；

addListener 方法来注册监听器，当操作已完成(isDone 方法返回完成)，将会通知指定的监听 器；如果Future 对象已完成，则通知指定的监听器

（2）Future-Listener 机制

给Future添加监听器,监听操作结果

代码实现:

四、Netty高级应用

（一）Netty编解码器

1.Java的编解码

（1）编码（Encode）称为序列化， 它将对象序列化为字节数组，用于网络传输、数据持久化或者其它用途。

（2）解码（Decode）称为反序列化，它把从网络、磁盘等读取的字节数组还原成原始对象（通常是原始对象的拷贝），以方便后续的业务逻辑操作。

 java序列化对象只需要实现java.io.Serializable接口并生成序列化ID，这个类就能够通过

java.io.ObjectInput 和 java.io.ObjectOutput 序列化和反序列化。 Java 序列化目的： 1. 网络传输。 2. 对象持久化。 Java 序列化缺点： 1. 无法跨语言。 2. 序列化后码流太大。 3. 序列化性能太低。 Java 序列化仅仅是 Java 编解码技术的一种，由于它的种种缺陷，衍生出了多种编解码技术和框 架，这些编解码框架实现消息的高效序列化。

2、Netty编解码器

（1）概念

在网络应用中需要实现某种编解码器，将原始字节数据与自定义的消息对象进行互相转换。网络 中都是以字节码的数据形式来传输数据的，服务器编码数据后发送到客户端，客户端需要对数据进 行解码。     对于 Netty 而言，编解码器由两部分组成：编码器、解码器。

解码器：负责将消息从字节或其他序列形式转成指定的消息对象。 编码器：将消息对象转成字节或其他序列形式在网络上传输。

Netty 的编（解）码器实现了 ChannelHandlerAdapter ，也是一种特殊的 ChannelHandler ，所 以依赖于 ChannelPipeline ，可以将多个编（解）码器链接在一起，以实现复杂的转换逻辑。 Netty 里面的编解码： 解码器：负责处理 “ 入站 InboundHandler” 数据。 编码器：负责 “ 出站 OutboundHandler” 数据。 （2）解码器(Decoder) 解码器负责 解码 “ 入站 ” 数据从一种格式到另一种格式，解码器处理入站数据是抽象 ChannelInboundHandler 的实现。需要将解码器放在 ChannelPipeline 中。对于解码器， Netty 中 主要提供了抽象基类 ByteToMessageDecoder 和 MessageToMessageDecoder

 抽象解码器

ByteToMessageDecoder: 用于将字节转为消息，需要检查缓冲区是否有足够的字节 ReplayingDecoder: 继承ByteToMessageDecoder，不需要检查缓冲区是否有足够的字节,但 是 ReplayingDecoder速度略慢于ByteToMessageDecoder,同时不是所有的ByteBuf都支持。 项目复杂性高则使用ReplayingDecoder，否则使用ByteToMessageDecoder MessageToMessageDecoder: 用于从一种消息解码为另外一种消息（例如POJO到POJO）

核心方法:

decode ( ChannelHandlerContext ctx , ByteBuf msg , List < Object > out )

代码实现:

 解码器:

package com.lagou.codec;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.MessageToMessageDecoder;import io.netty.util.CharsetUtil;import java.util.List;public class MessageDecoder extends MessageToMessageDecoder { @Override protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception { System.out.println("正在进行消息解码...."); ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg; out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));//传递到下一个handler }}

 通道读取方法:

@Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { System.out.println("客户端发送过来的消息:" + msg); }

 启动类添加解码器:

serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) //5、设置服务端通道实现为NIO .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)//6、参数设置 .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, Boolean.TRUE)//6、参数设置 .childHandler(new ChannelInitializer() { //7、创建一个通道初始化对象 @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { //添加解码器 //ch.pipeline().addLast("messageDecoder", new MessageDecoder()); //添加编码器 // ch.pipeline().addLast("messageEncoder", new MessageEncoder()); //添加编解码器，编解码器一定要放到自定义业务处理handler之前 ch.pipeline().addLast(new MessageCodec()); //8、向pipeline中添加自定义业务处理handler ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler()); } });

 （3）编码器(Encoder)

与 ByteToMessageDecoder 和 MessageToMessageDecoder 相对应， Netty 提供了对应的编码器 实现 MessageToByteEncoder 和 MessageToMessageEncoder ，二者都实现 ChannelOutboundHandler 接口。

 抽象编码器

MessageToByteEncoder: 将消息转化成字节 MessageToMessageEncoder: 用于从一种消息编码为另外一种消息（例如POJO到POJO） 核心方法:

encode(ChannelHandlerContext ctx, String msg, List