Bootstrap

• Bootstrap是引導(dǎo)的意思，它的作用是配置整個(gè)Netty程序，將各個(gè)組件都串起來，最后綁定端口、啟動(dòng) Netty服務(wù)
• Netty中提供了2種類型的引導(dǎo)類，一種用于客戶端(Bootstrap)，而另一種(ServerBootstrap)用于服務(wù)器 ，區(qū)別在于： 1、ServerBootstrap 將綁定到一個(gè)端口，因?yàn)榉?wù)器必須要監(jiān)聽連接，而 Bootstrap 則是由想要連接 到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的客戶端應(yīng)用程序所使用的 2、引導(dǎo)一個(gè)客戶端只需要一個(gè)EventLoopGroup，但是一個(gè)ServerBootstrap則需要兩個(gè)

Channel

? Netty中的Channel是與網(wǎng)絡(luò)套接字相關(guān)的，可以理解為是socket連接，在客戶端與服務(wù)端連接的時(shí)候就會(huì) 建立一個(gè)Channel，它負(fù)責(zé)基本的IO操作，比如：bind()、connect()，read()，write() 等 ? 主要作用：

站在用戶的角度思考問題，與客戶深入溝通，找到鶴慶網(wǎng)站設(shè)計(jì)與鶴慶網(wǎng)站推廣的解決方案，憑借多年的經(jīng)驗(yàn)，讓設(shè)計(jì)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造個(gè)性化、用戶體驗(yàn)好的作品，建站類型包括：成都網(wǎng)站制作、做網(wǎng)站、外貿(mào)營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè)、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣、空間域名、網(wǎng)站空間、企業(yè)郵箱。業(yè)務(wù)覆蓋鶴慶地區(qū)。

1. 通過Channel可獲得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)連接的通道狀態(tài)。

2. 通過Channel可獲得網(wǎng)絡(luò)連接的配置參數(shù)（緩沖區(qū)大小等）。

3. Channel提供異步的網(wǎng)絡(luò)I/O操作，比如連接的建立、數(shù)據(jù)的讀寫、端口的綁定等。

? 不同協(xié)議、不同的I/O類型的連接都有不同的 Channel 類型與之對(duì)

EventLoopGroup&EventLoop

? Netty是基于事件驅(qū)動(dòng)的，比如：連接注冊(cè)，連接激活；數(shù)據(jù)讀?。划惓Ｊ录鹊?，有了事件，就需要一 個(gè)組件去監(jiān)控事件的產(chǎn)生和事件的協(xié)調(diào)處理，這個(gè)組件就是EventLoop（事件循環(huán)/EventExecutor），在 Netty 中每個(gè)Channel 都會(huì)被分配到一個(gè) EventLoop。一個(gè) EventLoop 可以服務(wù)于多個(gè) Channel。每個(gè) EventLoop 會(huì)占用一個(gè) Thread，同時(shí)這個(gè) Thread 會(huì)處理 EventLoop 上面發(fā)生的所有 IO 操作和事件。

? EventLoopGroup 是用來生成 EventLoop 的，包含了一組EventLoop（可以初步理解成Netty線程池）

eventLoopThreads 是多少？

EventLoopGroup 是接口，我們采用的實(shí)現(xiàn)是NioEventLoopGroup

// 主線程，不處理任何業(yè)務(wù)邏輯，只是接收客戶的連接請(qǐng)求

EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();

// 工作線程，處理注冊(cè)其上Channel的I/O事件及其他

Task EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();

?核心線程數(shù)默認(rèn)：cpu核數(shù)*2

?核心線程數(shù)在創(chuàng)建時(shí)可通過構(gòu)造函數(shù)指定

?對(duì)于boss group，我們其實(shí)也 只用到了其中的一個(gè)線程因?yàn)榉?wù)端一般只會(huì)綁定一個(gè)端口啟動(dòng)

ChannelHandler&ChannelHandlerContext&ChannelPipeline

（這些組件比較重要，單獨(dú)在netty從入門到精通（中）詳細(xì)做了介紹）

netty從入門到精通（中）http://t.csdn.cn/DDMaA

ChannelHandler復(fù)用

每個(gè)客戶端Channel創(chuàng)建后初始化時(shí)， 均會(huì)向與該Channel綁定的Pipeline中 添加handler，此種模式下，每個(gè) Channel享有的是各自獨(dú)立的Handler

@Sharable注解可以解決這個(gè)問題

備注：handler被復(fù)用可能導(dǎo)致線程安全問題，比如在handler中操作成員變量。線程安全的問題需要開發(fā)者自行保證。

ChannelInboundHandlerAdapter&SimpleChannelInboundHandler

對(duì)于編寫Netty數(shù)據(jù)入站處理器，可以選擇繼承 ChannelInboundHandlerAdapter，也可以選擇繼承 SimpleChannelInboundHandler,區(qū)別是什么？

ByteBuf

概念和作用：

? Java NIO 提供了ByteBuffer 作為它的字節(jié)容器，但是這個(gè)類使用起來過于復(fù)雜，而且也有些繁瑣。Netty 使用ByteBuf來替代ByteBuffer，它是一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)，既解決了JDK API 的局限性， 又為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的 開發(fā)者提供了更好的API

? 從結(jié)構(gòu)上來說，ByteBuf 由一串字節(jié)數(shù)組構(gòu)成。數(shù)組中每個(gè)字節(jié)用來存放信息，ByteBuf提供了兩個(gè)索引， 一個(gè)用于讀取數(shù)據(jù)（readerIndex ），一個(gè)用于寫入數(shù)據(jù)（writerIndex）。這兩個(gè)索引通過在字節(jié)數(shù)組中 移動(dòng)，來定位需要讀或者寫信息的位置。而JDK的ByteBuffer只有一個(gè)索引，因此需要使用flip方法進(jìn)行讀 寫切換

ByteBuf的三個(gè)指針

? readerIndex：指示讀取的起始位置， 每讀取一個(gè)字節(jié)， readerIndex自增累加1。 如果readerIndex 與 writerIndex 相等，ByteBuf 不可讀。

? writerIndex：指示寫入的起始位置， 每寫入一個(gè)字節(jié)， writeIndex自增累加1。如果增加到 writerIndex 與 capacity（） 容量相等，表示 ByteBuf 已經(jīng)不可寫，但是這個(gè)時(shí)候，并不代表不能往 ByteBuf 中寫數(shù)據(jù)了， 如果 發(fā)現(xiàn)往ByteBuf 中寫數(shù)據(jù)寫不進(jìn)去的話，Netty 會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容 ByteBuf，直到擴(kuò)容到底層的內(nèi)存大小為 maxCapacity

? maxCapacity：指示ByteBuf 可以擴(kuò)容的大容量， 如果向ByteBuf寫入數(shù)據(jù)時(shí)， 容量不足， 可以進(jìn)行擴(kuò)容的最 大容量

常用API

容量API：

1. ? capacity()：表示 ByteBuf 底層占用了多少字節(jié)的內(nèi)存（包括丟棄的字節(jié)、可讀字節(jié)、可寫字節(jié)），不同的底層實(shí) 現(xiàn)機(jī)制有不同的計(jì)算方式。
2. ? maxCapacity()： ByteBuf 底層大能夠占用多少字節(jié)的內(nèi)存，當(dāng)向 ByteBuf 中寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)容量不 足，則進(jìn)行擴(kuò)容，直到擴(kuò)容到 maxCapacity，超過這個(gè)數(shù)，就拋異常。
3. ? readableBytes() 與 isReadable()：readableBytes() 表示 ByteBuf 當(dāng)前可讀的字節(jié)數(shù)，它的值等于 writerIndex-readerIndex，如果兩者相等，則不可讀，isReadable() 方法返回 false
4. ? writableBytes()、 isWritable() 、maxWritableBytes()：writableBytes() 表示 ByteBuf 當(dāng)前可寫的字節(jié)數(shù)，它的 值等于 capacity()-writerIndex，如果兩者相等，則表示不可寫，isWritable() 返回 false，但是這個(gè)時(shí)候，并不代 表不能往 ByteBuf 中寫數(shù)據(jù)了， 如果發(fā)現(xiàn)往ByteBuf 中寫數(shù)據(jù)寫不進(jìn)去的話，Netty 會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容 ByteBuf，直到擴(kuò) 容到底層的內(nèi)存大小為 maxCapacity，而 maxWritableBytes() 就表示可寫的大字節(jié)數(shù)，它的值等于 maxCapacity-writerIndex。

讀寫指針相關(guān)的API：

1. ? readerIndex() 與 readerIndex(int readerIndex)：前者表示返回當(dāng)前的讀指針 readerIndex, 后者表示設(shè)置讀指針
2. ? writeIndex() 與 writeIndex(int writerIndex)：前者表示返回當(dāng)前的寫指針 writerIndex, 后者表示設(shè)置寫指針
3. ? markReaderIndex() 與markWriterIndex()：表示把當(dāng)前的讀指針/寫指針保存起來，操作形式為： markedReaderIndex = readerIndex / markedWriterIndex = writerIndex;

讀寫操作API：

1. ? writeBytes(byte[] src)： 表示把字節(jié)數(shù)組 src 里面的數(shù)據(jù)全部寫到 ByteBuf，src字節(jié)數(shù)組大小的長(zhǎng)度通常小于等于 writableBytes()
2. ? readBytes(byte[] dst)：把 ByteBuf 里面的數(shù)據(jù)全部讀取到 dst，dst 字節(jié)數(shù)組的大小通常等于 readableBytes()
3. ? writeByte(int value)、readByte()：writeByte() 表示往 ByteBuf 中寫一個(gè)字節(jié)，而 readByte() 表示從 ByteBuf 中讀 取一個(gè)字節(jié)，類似的 API 還有 writeBoolean()、writeChar()、writeShort()、writeInt()、writeLong()、 writeFloat()、writeDouble() 與 readBoolean()、readChar()、readShort()、readInt()、readLong()、 readFloat()、readDouble() 等等

丟棄、清理，釋放：

1. ? discardReadBytes()： 丟棄已讀取的字節(jié)空間，可寫空間變多
2. ? clear()：重置readerIndex 、 writerIndex 為0，需要注意的是，重置并沒有刪除真正的內(nèi)容
3. ? release()：真正去釋放bytebuf中的數(shù)據(jù)，
4. ? ReferenceCountUtil.release(buf)：工具方法，內(nèi)部還是調(diào)用release()

wrap：

通過Wrap操作可以快速轉(zhuǎn)換或得到一個(gè)ByteBuf對(duì)象，Unpooled 工具類中提供了很多重載的wrappedBuffer方法

理解：wrappedBuffer相當(dāng)于剪切粘貼，copiedBuffer相當(dāng)于復(fù)制粘貼

ByteBuf分類

1.按照內(nèi)存位置劃分：分為Heap 和 Direct?

? 堆緩沖區(qū)（HeapByteBuf）：內(nèi)存分配在jvm堆，分配和回收速度比較快，可以被JVM自動(dòng)回收，缺點(diǎn)是，如果進(jìn)行 socket的IO讀寫，需要額外做一次內(nèi)存復(fù)制，將堆內(nèi)存對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)復(fù)制到內(nèi)核Channel中，性能會(huì)有一定程度的下 降。由于在堆上被 JVM 管理，在不被使用時(shí)可以快速釋放。可以通過 ByteBuf.array() 來獲取 byte[] 數(shù)據(jù)。

? 直接緩沖區(qū)（DirectByteBuf）：內(nèi)存分配的是堆外內(nèi)存（系統(tǒng)內(nèi)存），相比堆內(nèi)存，它的分配和回收速度會(huì)慢一些， 但是將它寫入或從Socket Channel中讀取時(shí)，由于減少了一次內(nèi)存拷貝，速度比堆內(nèi)存塊。

? 復(fù)合緩沖區(qū)（CompositeByteBuf）：顧名思義就是將兩個(gè)不同的緩沖區(qū)從邏輯上合并，讓使用更加方便。

Netty默認(rèn)使用的是DirectByteBuf，如果需要使用HeapByteBuf模式，則需要進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置

堆外內(nèi)存

2.根據(jù)內(nèi)存結(jié)構(gòu)：Pooled 池化內(nèi)存和 Unpooled 非池化內(nèi)存

? 對(duì)于Pooled類型的ByteBuf，不管是PooledDirectByteBuf還是PooledHeapByteBuf都只能由Netty內(nèi)部自己使用（構(gòu)造是私有和受保護(hù)的）。 ? Netty提供Unpooled工具類創(chuàng)建的ByteBuf都是unpooled類型，默認(rèn)采用的Allocator是direct類型；當(dāng)然用戶可以自己選擇創(chuàng)建UnpooledDirectByteBuf和UnpooledHeapByteBuf

3.Unsafe 和非 Unsafe

Unsafe：是 JDK 底層的一個(gè)負(fù)責(zé) IO 操作的對(duì)象，可以直接拿到對(duì)象的內(nèi)存地址，基于內(nèi)存地址進(jìn)行讀寫操作。

ByteBuf 的釋放 ByteBuf如果采用的是堆緩沖區(qū)模式的話,可以由GC回收,但是如果采用的是直接緩沖區(qū),就不受GC的管理,就得手 動(dòng)釋放,否則會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄露,Netty自身引入了引用計(jì)數(shù)，提供了ReferenceCounted接口，當(dāng)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)>0 時(shí)要保證對(duì)象不被釋放，當(dāng)為0時(shí)需要被釋放

關(guān)于ByteBuf的釋放，分為手動(dòng)釋放與自動(dòng)釋放： ? 手動(dòng)釋放 ，就是在使用完成后，調(diào)用ReferenceCountUtil.release(byteBuf); 進(jìn)行釋放，這種方式的弊端就是一旦忘 記釋放就可能會(huì)造成內(nèi)存泄露 ? 自動(dòng)釋放有三種方式 ，分別是： ? TailContext：Inbound流水線的末端，如果前面的handler都把消息向后傳遞最終由TailContext釋放該消息，需 要注意的是，如果沒有進(jìn)行向下傳遞，是不會(huì)進(jìn)行釋放操作的 ? SimpleChannelInboundHandler：自定義的InboundHandler繼承自SimpleChannelInboundHandler，在 SimpleChannelInboundHandler中自動(dòng)釋放 ? HeadContext：outbound流水線的末端，出站消息一般是由應(yīng)用所申請(qǐng)，到達(dá)最后一站時(shí)，經(jīng)過一輪復(fù)雜的調(diào) 用，在flush完成后終將被release掉

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新聞名稱：七天慢慢學(xué)Netty（第三天）-創(chuàng)新互聯(lián)
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