为什么Netty受欢迎？
如第一部分所述，netty是一款收到大公司青睐的框架，在我看来，netty能够受到青睐的原因有三：

1. 并发高
2. 传输快
3. 封装好

Netty为什么并发高
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，两张图让你了解BIO和NIO的区别：

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image.png 【netty4.x学习一netty数据传输(Hello|netty4.x学习一netty数据传输(Hello World)】

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这两图可以看出，NIO的单线程能处理连接的数量比BIO要高出很多，而为什么单线程能处理更多的连接呢？原因就是图二中出现的Selector。
当一个连接建立之后，他有两个步骤要做，第一步是接收完客户端发过来的全部数据，第二步是服务端处理完请求业务之后返回response给客户端。NIO和BIO的区别主要是在第一步。
在BIO中，等待客户端发数据这个过程是阻塞的，这样就造成了一个线程只能处理一个请求的情况，而机器能支持的最大线程数是有限的，这就是为什么BIO不能支持高并发的原因。
而NIO中，当一个Socket建立好之后，Thread并不会阻塞去接受这个Socket，而是将这个请求交给Selector，Selector会不断的去遍历所有的Socket，一旦有一个Socket建立完成，他会通知Thread，然后Thread处理完数据再返回给客户端——这个过程是阻塞的，这样就能让一个Thread处理更多的请求了。
下面两张图是基于BIO的处理流程和netty的处理流程，辅助你理解两种方式的差别：

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image.png Netty为什么传输快 Netty的传输快其实也是依赖了NIO的一个特性——零拷贝。我们知道，Java的内存有堆内存、栈内存和字符串常量池等等，其中堆内存是占用内存空间最大的一块，也是Java对象存放的地方，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。
Netty针对这种情况，使用了NIO中的另一大特性——零拷贝，当他需要接收数据的时候，他会在堆内存之外开辟一块内存，数据就直接从IO读到了那块内存中去，在netty里面通过ByteBuf可以直接对这些数据进行直接操作，从而加快了传输速度。
为什么说Netty封装好？ 要说Netty为什么封装好，这种用文字是说不清的，直接上代码：

• 阻塞I/O

public class PlainOioServer {public void serve(int port) throws IOException { final ServerSocket socket = new ServerSocket(port); //1 try { for (; ; ) { final Socket clientSocket = socket.accept(); //2 System.out.println("Accepted connection from " + clientSocket); new Thread(new Runnable() {//3 @Override public void run() { OutputStream out; try { out = clientSocket.getOutputStream(); out.write("Hi!\r\n".getBytes(Charset.forName("UTF-8"))); //4 out.flush(); clientSocket.close(); //5} catch (IOException e) { e.printStackTrace(); try { clientSocket.close(); } catch (IOException ex) { // ignore on close } } } }).start(); //6 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

• 非阻塞IO

public class PlainNioServer { public void serve(int port) throws IOException { ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open(); serverChannel.configureBlocking(false); ServerSocket ss = serverChannel.socket(); InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port); ss.bind(address); //1 Selector selector = Selector.open(); //2 serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); //3 final ByteBuffer msg = ByteBuffer.wrap("Hi!\r\n".getBytes()); for (; ; ) { try { selector.select(); //4 } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); // handle exception break; } Set readyKeys = selector.selectedKeys(); //5 Iterator iterator = readyKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { SelectionKey key = iterator.next(); iterator.remove(); try { if (key.isAcceptable()) {//6 ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel)key.channel(); SocketChannel client = server.accept(); client.configureBlocking(false); client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE | SelectionKey.OP_READ, msg.duplicate()); //7 System.out.println( "Accepted connection from " + client); } if (key.isWritable()) {//8 SocketChannel client = (SocketChannel)key.channel(); ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment(); while (buffer.hasRemaining()) { if (client.write(buffer) == 0) {//9 break; } } client.close(); //10 } } catch (IOException ex) { key.cancel(); try { key.channel().close(); } catch (IOException cex) { // 在关闭时忽略 } } } } } }

• Netty

public class NettyOioServer {public void server(int port) throws Exception { final ByteBuf buf = Unpooled.unreleasableBuffer( Unpooled.copiedBuffer("Hi!\r\n", Charset.forName("UTF-8"))); EventLoopGroup group = new OioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //1b.group(group)//2 .channel(OioServerSocketChannel.class) .localAddress(new InetSocketAddress(port)) .childHandler(new ChannelInitializer() {//3 @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {//4 @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.writeAndFlush(buf.duplicate()).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); //5 } }); } }); ChannelFuture f = b.bind().sync(); //6 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { group.shutdownGracefully().sync(); //7 } } }

相比之下，netty的代码量少了太多，而且netty还提供自定义协议。
名词解释

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• Channel，表示一个连接，可以理解为每一个请求，就是一个Channel。
• ChannelHandler，核心处理业务就在这里，用于处理业务请求。
• 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。
• ByteBuf是一个存储字节的容器，最大特点就是使用方便，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，他的数据结构如下图所示：
  
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  以上摘抄https://www.jianshu.com/p/b9f3f6a16911

理解了netty的理论知识，下面就是我们实战的时候了。
服务端的搭建
NettyServer

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; public class NettyServer { private static final int port = 6789; //设置服务端端口 private staticEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); // 通过nio方式来接收连接和处理连接 private staticServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); /** * Netty创建全部都是实现自AbstractBootstrap。 * 客户端的是Bootstrap，服务端的则是ServerBootstrap。 **/ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { try { b.group(group); b.channel(NioServerSocketChannel.class); b.childHandler(new NettyServerFilter()); //设置过滤器 // 服务器绑定端口监听 ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); System.out.println("服务端启动成功..."); // 监听服务器关闭监听 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { group.shutdownGracefully(); ////关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程 } } }

new ChannelInitializer()

public class NettyServerFilter extends ChannelInitializer {@Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline ph = ch.pipeline(); // 以("\n")为结尾分割的 解码器 ph.addLast("framer", new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter())); // 解码和编码，应和客户端一致 ph.addLast("decoder", new StringDecoder()); ph.addLast("encoder", new StringEncoder()); ph.addLast("handler", new NettyServerHandler()); // 服务端业务逻辑 } }

NettyServerHandler

public class NettyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler { /* * 收到消息时，返回信息 */ @Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception { // 收到消息直接打印输出 System.out.println("服务端接受的消息 : " + msg); if("quit".equals(msg)){//服务端断开的条件 ctx.close(); } Date date=new Date(); // 返回客户端消息 ctx.writeAndFlush(date+"\n"); }/* * 建立连接时，返回消息 */ @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { System.out.println("连接的客户端地址:" + ctx.channel().remoteAddress()); ctx.writeAndFlush("客户端"+ InetAddress.getLocalHost().getHostName() + "成功与服务端建立连接！ \n"); super.channelActive(ctx); } }

客户端搭建
NettyClient

public class NettyClient {public static String host = "127.0.0.1"; //ip地址 public static int port = 6789; //端口 /// 通过nio方式来接收连接和处理连接 private static EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); private static Bootstrap b = new Bootstrap(); private static Channel ch; /** * Netty创建全部都是实现自AbstractBootstrap。 * 客户端的是Bootstrap，服务端的则是ServerBootstrap。 **/ public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException { System.out.println("客户端成功启动..."); b.group(group); b.channel(NioSocketChannel.class); b.handler(new NettyClientFilter()); // 连接服务端 ch = b.connect(host, port).sync().channel(); star(); }public static void star() throws IOException{ String str="Hello Netty"; ch.writeAndFlush(str+ "\r\n"); System.out.println("客户端发送数据:"+str); }}

new ChannelInitializer()

public class NettyClientFilter extends ChannelInitializer {@Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline ph = ch.pipeline(); /* * 解码和编码，应和服务端一致 * */ ph.addLast("framer", new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter())); ph.addLast("decoder", new StringDecoder()); ph.addLast("encoder", new StringEncoder()); ph.addLast("handler", new NettyClientHandler()); //客户端的逻辑 } }

NettyClientHandler

public class NettyClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler {@Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception { System.out.println("客户端接受的消息: " + msg); }// @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { System.out.println("正在连接... "); super.channelActive(ctx); }@Override public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { System.out.println("连接关闭! "); super.channelInactive(ctx); } }

最终效果
服务端


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客户端

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项目地址https://github.com/DespairYoke/netty/tree/master/netty-hello

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