Netty事件監聽和處理（上）

通過介紹，你會了解到：

• 事件監聽、NIO、線程模型等相關概念；
• Netty總體結構；
• 事件監聽和處理；
• 項目實踐總結；

本篇先介紹下前兩節，下一篇介紹后兩節。

本篇最后會說明下福利的抽取規則，大家積極參與 >_<

相關概念

Netty是一個NIO框架，它將IO通道的建立、可讀、可寫等狀態變化，抽象成事件，以責任鏈的方式進行傳遞，可以在處理鏈上插入自定義的Handler，對感興趣的事件進行監聽和處理。

所以，先介紹下事件監聽、責任鏈模型、socket接口和IO模型、線程模型等基本概念，對后面理解Netty的事件監聽和處理有很大幫助。

事件監聽

JDK監聽器模式主要包含以下元素：

• EventObject 事件對象
• EventListener 事件監聽接口
• 自定義事件源
• 事件觸發

模式很簡單，用戶可以自定義事件源，保存觸發對象的相關數據，事件被觸發后，傳遞給注冊事件的處理者。事件監聽接口是為了統一處理者方法。

舉個比較好理解的按鈕單擊事件，其中ActionListener是事件監聽器，ActionEvent是事件對象，包含了事件源：

實現一套事件監聽的具體過程：

• 確定事件源；
• 明確可能產生的事件，定義成不同的事件對象或事件方法；
• 提供一個存儲結構，用于保存監聽事件的對象，當事件發生時，會通知監聽者；
• 執行回調方法，進行業務處理；

責任鏈模式

主要是說事件處理者的組織方式，通過責任鏈模式，可以在任何處理節點，添加自定義處理器，很方便。

關于責任鏈概念，這里再簡單說下：使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發送者和接受者之間的耦合關系，將這個對象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞該請求，直到有一個對象處理他為止。

socket

一般說NIO，主要是針對網絡IO，從網卡中讀取數據，向網卡中寫入數據，這就是監聽器模式的數據源。

網絡編程主要通過操作系統提供的socket接口進行，通過了解socket接口可以總結出有哪些事件。

socket是用戶進程和內核網絡協議之間的統一接口。
socket也是一種特殊的文件，網絡通信可以看作是對文件的讀取，使得對網絡的控制和對文件的控制一樣方便。

NIO和IO模型

NIO是指非阻塞IO，我們一般說的IO都是阻塞IO，想全面了解這些概念，又會說的很多，這里就簡單概括下。

一個進程所占的內存包括用戶態和內核態，為了安全，用戶代碼是不能直接操作內核態內存的，通過系統調用進行交互，比如讀取網絡數據，交互過程如下：

用戶線程發起read請求后，需要等待數據到達才能返回，在這期間，用戶線程不能做任何事情，如果是網絡編程，可能有很多Socket對象進行監聽，會創建大量線程被阻塞，造成資源浪費，性能下降。

針對這種情況，出現了IO模型的概念，有幾種方式：

• 同步非阻塞IO；
• IO多路復用；
• 異步IO；

具體介紹，網上有很多資料，就不詳細說了，這里只提下IO多路復用，說說我的理解，我們項目中就是使用這種方式。

所謂多路復用，主要是操作系統提供給我們這種開發模式：可以把感興趣的IO事件（建立、可讀、可寫等）提前注冊，而且多個socket對象可以注冊到一個selector選擇器上，這樣就可以多個socket對象使用一個用戶線程進行監聽，當事件發生時，會查找對應的socket進行讀、寫等操作。

之前做過NIO開發的朋友，可以看下面的示例回顧下整個過程：

線程模型

上面說了我對多路復用的理解，提到了一個線程監聽多個socket，但如果socket很多，一個線程是處理不過來的。另外，事件的接收和判斷 與 數據的讀取、處理、寫入，可以在不同線程進行。

這就引出了線程模型的概念，比如Reactor和Proactor模型，具體細節就不介紹了，網上有很多資料，最終目的都是為了提高IO事件處理的性能。

Netty總體結構

這部分主要是了解下Netty，對其實現原理先不做深究。

概述

Netty 是一個異步的事件驅動的網絡應用程序框架，支持快速地開發可維護的高性能的面向協議的服務器和客戶端;
它駕馭了 Java 高級 API 的能力，并將其隱藏在一個易于使用的 API 之后;

• Core（核心部分），是底層的網絡通訊的一些通用抽象，這部分內容是關鍵。
• Transport Services（傳輸服務），具體的網絡傳輸能力的定義以及一些實現。
• Protocol Support（協議支持），netty 對于一些通用協議的編碼解碼實現。

零拷貝

廣義的零拷貝是指計算機操作的過程中，CPU不需要為數據在內存之間的拷貝消耗資源。Linux中的sendfile()以及 Java NIO 中的FileChannel.transferTo()方法都實現了零拷貝的功能，而在 Netty 中也通過在FileRegion中包裝了 NIO 的FileChannel.transferTo()方法實現了零拷貝。

Netty中所指零拷貝，完全在用戶態，更偏向于優化數據操作。Netty允許我們將多段數據合并為一整段虛擬數據供用戶使用，而不需要對數據進行拷貝操作。

統一的通訊模型

傳統的JAVA IO API 在應對不同的傳輸協議時，需要使用不同的類型和方法，例如：java.net.Socket和java.net.DatagramSocket，它們并不具有相同的超類型；Java新的IO API與原有的阻塞式IO API也不兼容；

Netty提供了統一的API編程接口，抽象了所有點對點通信操作，僅調整幾行代碼，便可切換不同的傳輸實現：

• 基于NIO的TCP/IP傳輸
• 基于OIO的TCP/IP傳輸
• 基于OIO的UDP/IP傳輸
• 本地傳輸

事件模型

也就是要說的事件監聽和處理，提供了很好的方式去處理各種事件。

大致處理過程如上圖，具體將在下一篇介紹。

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