Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。 Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具， 用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。
互联网公司必备 http://netty.io/wiki/adopters.html
1、虽然JAVA NIO框架提供了 多路复用IO的支持，但是并没有提供上层“信息格式”的良好封装。例如前两者并没有提供针对 Protocol Buffer、JSON这些信息格式的封装，但是Netty框架提供了这些数据格式封装（基于责任链模式的编码和解码功能）；
2、NIO的类库和API相当复杂，使用它来开发，需要非常熟练地掌握Selector、ByteBuffer、ServerSocketChannel、SocketChannel等，需要很多额外的编程技能来辅助使用NIO,例如，因为NIO涉及了Reactor线程模型，所以必须必须对多线程和网络编程非常熟悉才能写出高质量的NIO程序
3、要编写一个可靠的、易维护的、高性能的NIO服务器应用。除了框架本身要兼容实现各类操作系统的实现外。更重要的是它应该还要处理很多上层特有服务，例如：客户端的权限、还有上面提到的信息格式封装、简单的数据读取，断连重连，半包读写，心跳等等，这些Netty框架都提供了响应的支持。
4、JAVA NIO框架存在一个poll/epoll bug：Selector doesn’t block on Selector.select(timeout)，不能block意味着CPU的使用率会变成100%（这是底层JNI的问题，上层要处理这个异常实际上也好办）。当然这个bug只有在Linux内核上才能重现。
这个问题在JDK 1.7版本中还没有被完全解决，但是Netty已经将这个bug进行了处理。
这个Bug与操作系统机制有关系的，JDK虽然仅仅是一个兼容各个操作系统平台的软件，但在JDK5和JDK6最初的版本中（严格意义上来将，JDK部分版本都是），这个问题并没有解决，而将这个帽子抛给了操作系统方，这也就是这个bug最终一直到2013年才最终修复的原因(JDK7和JDK8之间)。
1. netty5 中使用了 ForkJoinPool，增加了代码的复杂度，但是对性能的改善却不明显
2. 多个分支的代码同步工作量很大
3. 作者觉得当下还不到发布一个新版本的时候
4. 在发布版本之前，还有更多问题需要调查一下，比如是否应该废弃 exceptionCaught， 是否暴露EventExecutorChooser等等。
Netty不看重Windows上的使用，在Linux系统上，AIO的底层实现仍使用EPOLL，没有很好实现AIO，因此在性能上没有明显的优势，而且被JDK封装了一层不容易深度优化。
AIO还有个缺点是接收数据需要预先分配缓存, 而不是NIO那种需要接收时才需要分配缓存, 所以对连接数量非常大但流量小的情况, 内存浪费很多。
据说Linux上AIO不够成熟，处理回调结果速度跟不上处理需求，有点像外卖员太少，顾客太多，供不应求，造成处理速度有瓶颈。
作者原话：
Not faster than NIO (epoll) on unix systems (which is true)
There is no daragram suppport
Unnecessary threading model (too much abstraction without usage)
Channel 是Java NIO 的一个基本构造。
它代表一个到实体（如一个硬件设备、一个文件、一个网络套接字或者一个能够执行一个或者多个不同的I/O操作的程序组件）的开放连接，如读操作和写操作
目前，可以把Channel 看作是传入（入站）或者传出（出站）数据的载体。因此，它可以被打开或者被关闭，连接或者断开连接。
一个回调其实就是一个方法，一个指向已经被提供给另外一个方法的方法的引用。这使得后者可以在适当的时候调用前者。回调在广泛的编程场景中都有应用，而且也是在操作完成后通知相关方最常见的方式之一。
Netty 在内部使用了回调来处理事件；当一个回调被触发时，相关的事件可以被一个interface-ChannelHandler 的实现处理。
Future 提供了另一种在操作完成时通知应用程序的方式。这个对象可以看作是一个异步操作的结果的占位符；它将在未来的某个时刻完成，并提供对其结果的访问。
JDK 预置了interface java.util.concurrent.Future，但是其所提供的实现，只允许手动检查对应的操作是否已经完成，或者一直阻塞直到它完成。这是非常繁琐的，所以Netty提供了它自己的实现——ChannelFuture，用于在执行异步操作的时候使用。
ChannelFuture提供了几种额外的方法，这些方法使得我们能够注册一个或者多个ChannelFutureListener实例。监听器的回调方法operationComplete()，将会在对应的操作完成时被调用。然后监听器可以判断该操作是成功地完成了还是出错了。如果是后者，我们可以检索产生的Throwable。简而言之，由ChannelFutureListener提供的通知机制消除了手动检查对应的操作是否完成的必要。
每个Netty 的出站I/O 操作都将返回一个ChannelFuture。
Netty 使用不同的事件来通知我们状态的改变或者是操作的状态。这使得我们能够基于已经发生的事件来触发适当的动作。
Netty事件是按照它们与入站或出站数据流的相关性进行分类的。
可能由入站数据或者相关的状态更改而触发的事件包括：
n 连接已被激活或者连接失活； 数据读取；n 用户事件；n 错误事件。
出站事件是未来将会触发的某个动作的操作结果，这些动作包括：
n 打开或者关闭到远程节点的连接；n 将数据写到或者冲刷到套接字。
每个事件都可以被分发给ChannelHandler 类中的某个用户实现的方法。
可以认为每个ChannelHandler 的实例都类似于一种为了响应特定事件而被执行的回调。
Netty 提供了大量预定义的可以开箱即用的ChannelHandler 实现，包括用于各种协议（如HTTP 和SSL/TLS）的ChannelHandler。
Netty 网络抽象的代表：
Channel—Socket；
EventLoop—控制流、多线程处理、并发；
ChannelFuture—异步通知。
Channel和EventLoop关系如图：
基本的I/O 操作（bind()、connect()、read()和write()）依赖于底层网络传输所提供的原语。在基于Java 的网络编程中，其基本的构造是类Socket。Netty 的Channel 接口所提供的API，被用于所有的I/O 操作。大大地降低了直接使用Socket 类的复杂性。此外，Channel 也是拥有许多预定义的、专门化实现的广泛类层次结构的根。
由于Channel 是独一无二的，所以为了保证顺序将Channel 声明为java.lang.Comparable 的一个子接口。因此，如果两个不同的Channel 实例都返回了相同的散列码，那么AbstractChannel 中的compareTo()方法的实现将会抛出一个Error。
ChannelUnregistered ：Channel 已经被创建，但还未注册到EventLoop
ChannelRegistered ：Channel 已经被注册到了EventLoop
ChannelActive ：Channel 处于活动状态（已经连接到它的远程节点）。它现在可以接收和发送数据了
ChannelInactive ：Channel 没有连接到远程节点
当这些状态发生改变时，将会生成对应的事件。这些事件将会被转发给ChannelPipeline 中的ChannelHandler，其可以随后对它们做出响应。
eventLoop： 返回分配给Channel 的EventLoop
pipeline： 返回分配给Channel 的ChannelPipeline
isActive： 如果Channel 是活动的，则返回true。活动的意义可能依赖于底层的传输。例如，一个Socket 传输一旦连接到了远程节点便是活动的，而一个Datagram 传输一旦被打开便是活动的。
localAddress： 返回本地的SokcetAddress
remoteAddress： 返回远程的SocketAddress
write： 将数据写到远程节点。这个数据将被传递给ChannelPipeline，并且排队直到它被冲刷
flush： 将之前已写的数据冲刷到底层传输，如一个Socket
writeAndFlush： 一个简便的方法，等同于调用write()并接着调用flush()
在NIO中是如何处理我们关心的事件的？在一个while循环中select出事件，然后依次处理每种事件。我们可以把它称为事件循环，这就是EventLoop。interface io.netty.channel. EventLoop 定义了Netty 的核心抽象，用于处理网络连接的生命周期中所发生的事件。
io.netty.util.concurrent 包构建在JDK 的java.util.concurrent 包上。而，io.netty.channel 包中的类，为了与Channel 的事件进行交互，扩展了这些接口/类。一个EventLoop 将由一个永远都不会改变的Thread 驱动，同时任务（Runnable 或者Callable）可以直接提交给EventLoop 实现，以立即执行或者调度执行。
根据配置和可用核心的不同，可能会创建多个EventLoop 实例用以优化资源的使用，并且单个EventLoop 可能会被指派用于服务多个Channel。
Netty的EventLoop在继承了ScheduledExecutorService的同时，只定义了一个方法，parent()。在Netty 4 中，所有的I/O操作和事件都由已经被分配给了EventLoop的那个Thread来处理。
偶尔，你将需要调度一个任务以便稍后（延迟）执行或者周期性地执行。例如，你可能想要注册一个在客户端已经连接了5 分钟之后触发的任务。一个常见的用例是，发送心跳消息到远程节点，以检查连接是否仍然还活着。如果没有响应，你便知道可以关闭该Channel 了。
在内部，当提交任务到如果（当前）调用线程正是支撑EventLoop 的线程，那么所提交的代码块将会被（直接）执行。否则，EventLoop 将调度该任务以便稍后执行，并将它放入到内部队列中。当EventLoop下次处理它的事件时，它会执行队列中的那些任务/事件。
服务于Channel 的I/O 和事件的EventLoop 则包含在EventLoopGroup 中。
异步传输实现只使用了少量的EventLoop（以及和它们相关联的Thread），而且在当前的线程模型中，它们可能会被多个Channel 所共享。这使得可以通过尽可能少量的Thread 来支撑大量的Channel，而不是每个Channel 分配一个Thread。EventLoopGroup 负责为每个新创建的Channel 分配一个EventLoop。在当前实现中，使用顺序循环（round-robin）的方式进行分配以获取一个均衡的分布，并且相同的EventLoop可能会被分配给多个Channel。
一旦一个Channel 被分配给一个EventLoop，它将在它的整个生命周期中都使用这个EventLoop（以及相关联的Thread）。请牢记这一点，因为它可以使你从担忧你的ChannelHandler 实现中的线程安全和同步问题中解脱出来。
需要注意，EventLoop 的分配方式对ThreadLocal 的使用的影响。因为一个EventLoop 通常会被用于支撑多个Channel，所以对于所有相关联的Channel 来说，ThreadLocal 都将是一样的。这使得它对于实现状态追踪等功能来说是个糟糕的选择。然而，在一些无状态的上下文中，它仍然可以被用于在多个Channel 之间共享一些重度的或者代价昂贵的对象，甚至是事件。
Netty 中所有的I/O 操作都是异步的。因为一个操作可能不会立即返回，所以我们需要一种用于在之后的某个时间点确定其结果的方法。为此，Netty 提供了ChannelFuture 接口，其addListener()方法注册了一个ChannelFutureListener，以便在某个操作完成时（无论是否成功）得到通知。
可以将ChannelFuture 看作是将来要执行的操作的结果的占位符。它究竟什么时候被执行则可能取决于若干的因素，因此不可能准确地预测，但是可以肯定的是它将会被执行。
从应用程序开发人员的角度来看，Netty 的主要组件是ChannelHandler，它充当了所有处理入站和出站数据的应用程序逻辑的容器。ChannelHandler 的方法是由网络事件触发的。事实上，ChannelHandler 可专门用于几乎任何类型的动作，例如将数据从一种格式转换为另外一种格式，例如各种编解码，或者处理转换过程中所抛出的异常。
举例来说，ChannelInboundHandler 是一个你将会经常实现的子接口。这种类型的ChannelHandler 接收入站事件和数据，这些数据随后将会被你的应用程序的业务逻辑所处理。当你要给连接的客户端发送响应时，也可以从ChannelInboundHandler 直接冲刷数据然后输出到对端。应用程序的业务逻辑通常实现在一个或者多个ChannelInboundHandler 中。
这种类型的ChannelHandler 接收入站事件和数据，这些数据随后将会被应用程序的业务逻辑所处理。
接口 ChannelHandler 定义的生命周期操作，在ChannelHandler被添加到ChannelPipeline 中或者被从ChannelPipeline 中移除时会调用这些操作。这些方法中的每一个都接受一个ChannelHandlerContext 参数。
handlerAdded 当把ChannelHandler 添加到ChannelPipeline 中时被调用
handlerRemoved 当从ChannelPipeline 中移除ChannelHandler 时被调用
exceptionCaught 当处理过程中在ChannelPipeline 中有错误产生时被调用
Netty 定义了下面两个重要的ChannelHandler 子接口：
n ChannelInboundHandler——处理入站数据以及各种状态变化；
n ChannelOutboundHandler——处理出站数据并且允许拦截所有的操作。
下面列出了接口 ChannelInboundHandler 的生命周期方法。这些方法将会在数据被接收时或者与其对应的Channel 状态发生改变时被调用。正如我们前面所提到的，这些方法和Channel 的生命周期密切相关。
channelRegistered 当Channel 已经注册到它的EventLoop 并且能够处理I/O 时被调用
channelUnregistered 当Channel 从它的EventLoop 注销并且无法处理任何I/O 时被调用
channelActive 当Channel 处于活动状态时被调用；Channel 已经连接/绑定并且已经就绪
channelInactive 当Channel 离开活动状态并且不再连接它的远程节点时被调用
channelReadComplete 当Channel上的一个读操作完成时被调用
channelRead 当从Channel 读取数据时被调用
ChannelWritabilityChanged
当Channel 的可写状态发生改变时被调用。可以通过调用Channel 的isWritable()方法来检测Channel 的可写性。与可写性相关的阈值可以通过Channel.config().setWriteHighWaterMark()和Channel.config().setWriteLowWaterMark()方法来设置
userEventTriggered 当ChannelnboundHandler.fireUserEventTriggered()方法被调用时被调用。
出站操作和数据将由ChannelOutboundHandler 处理。它的方法将被Channel、Channel-
Pipeline 以及ChannelHandlerContext 调用。
所有由ChannelOutboundHandler 本身所定义的方法：
bind(ChannelHandlerContext,SocketAddress,ChannelPromise)
当请求将Channel 绑定到本地地址时被调用
connect(ChannelHandlerContext,SocketAddress,SocketAddress,ChannelPromise)
当请求将Channel 连接到远程节点时被调用
disconnect(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)
当请求将Channel 从远程节点断开时被调用
close(ChannelHandlerContext,ChannelPromise) 当请求关闭Channel 时被调用
deregister(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)
当请求将Channel 从它的EventLoop 注销时被调用
read(ChannelHandlerContext) 当请求从Channel 读取更多的数据时被调用
flush(ChannelHandlerContext) 当请求通过Channel 将入队数据冲刷到远程节点时被调用
write(ChannelHandlerContext,Object,ChannelPromise) 当请求通过Channel 将数据写到远程节点时被调用
有一些适配器类可以将编写自定义的ChannelHandler 所需要的工作降到最低限度，因为它们提供了定义在对应接口中的所有方法的默认实现。因为你有时会忽略那些不感兴趣的事件，所以Netty提供了抽象基类ChannelInboundHandlerAdapter 和ChannelOutboundHandlerAdapter。
你可以使用ChannelInboundHandlerAdapter 和ChannelOutboundHandlerAdapter类作为自己的ChannelHandler 的起始点。这两个适配器分别提供了ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler 的基本实现。通过扩展抽象类ChannelHandlerAdapter，它们获得了它们共同的超接口ChannelHandler 的方法。
ChannelHandlerAdapter 还提供了实用方法isSharable()。如果其对应的实现被标注为Sharable，那么这个方法将返回true，表示它可以被添加到多个ChannelPipeline。
当Channel 被创建时，它将会被自动地分配一个新的ChannelPipeline。这项关联是永久性的；Channel 既不能附加另外一个ChannelPipeline，也不能分离其当前的。在Netty 组件的生命周期中，这是一项固定的操作，不需要开发人员的任何干预。
使得事件流经ChannelPipeline 是ChannelHandler 的工作，它们是在应用程序的初始化或者引导阶段被安装的。这些对象接收事件、执行它们所实现的处理逻辑，并将数据传递给链中的下一个ChannelHandler。它们的执行顺序是由它们被添加的顺序所决定的。
入站和出站ChannelHandler 可以被安装到同一个ChannelPipeline中。如果一个消息或者任何其他的入站事件被读取，那么它会从ChannelPipeline 的头部开始流动，最终，数据将会到达ChannelPipeline 的尾端，届时，所有处理就都结束了。
数据的出站运动（即正在被写的数据）在概念上也是一样的。在这种情况下，数据将从ChannelOutboundHandler 链的尾端开始流动，直到它到达链的头部为止。在这之后，出站数据将会到达网络传输层，这里显示为Socket。通常情况下，这将触发一个写操作。
如果将两个类别的ChannelHandler都混合添加到同一个ChannelPipeline 中会发生什么。虽然ChannelInboundHandle 和ChannelOutboundHandle 都扩展自ChannelHandler，但是Netty 能区分ChannelInboundHandler实现和ChannelOutboundHandler 实现，并确保数据只会在具有相同定向类型的两个ChannelHandler 之间传递。
addFirst、addBefore、addAfter、addLast
将一个ChannelHandler 添加到ChannelPipeline 中
remove 将一个ChannelHandler 从ChannelPipeline 中移除
replace 将ChannelPipeline 中的一个ChannelHandler 替换为另一个ChannelHandler
get 通过类型或者名称返回ChannelHandler
context 返回和ChannelHandler 绑定的ChannelHandlerContext
names 返回ChannelPipeline 中所有ChannelHandler 的名称
ChannelPipeline 的API 公开了用于调用入站和出站操作的附加方法。
通过使用作为参数传递到每个方法的ChannelHandlerContext，事件可以被传递给当前ChannelHandler 链中的下一个ChannelHandler。虽然这个对象可以被用于获取底层的Channel，但是它主要还是被用于写出站数据。
ChannelHandlerContext 代表了ChannelHandler 和ChannelPipeline 之间的关联，每当有ChannelHandler 添加到ChannelPipeline 中时，都会创建ChannelHandler-Context。ChannelHandlerContext 的主要功能是管理它所关联的ChannelHandler 和在同一个ChannelPipeline 中的其他ChannelHandler 之间的交互。
ChannelHandlerContext 有很多的方法，其中一些方法也存在于Channel 和Channel-Pipeline 本身上，但是有一点重要的不同。如果调用Channel 或者ChannelPipeline 上的这些方法，它们将沿着整个ChannelPipeline 进行传播。而调用位于ChannelHandlerContext上的相同方法，则将从当前所关联的ChannelHandler 开始，并且只会传播给位于该ChannelPipeline 中的下一个（入站下一个，出站上一个）能够处理该事件的ChannelHandler。
ChannelHandlerContext 的API
alloc 返回和这个实例相关联的Channel 所配置的ByteBufAllocator
bind 绑定到给定的SocketAddress，并返回ChannelFuture
channel 返回绑定到这个实例的Channel
close 关闭Channel，并返回ChannelFuture
connect 连接给定的SocketAddress，并返回ChannelFuture
deregister 从之前分配的EventExecutor 注销，并返回ChannelFuture
disconnect 从远程节点断开，并返回ChannelFuture
executor 返回调度事件的EventExecutor
fireChannelActive 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的channelActive()方法（已连接）的调用
fireChannelInactive 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的channelInactive()方法（已关闭）的调用
fireChannelRead 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的channelRead()方法（已接收的消息）的调用
fireChannelReadComplete 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的channelReadComplete()方法的调用
fireChannelRegistered 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的fireChannelRegistered()方法的调用
fireChannelUnregistered 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的fireChannelUnregistered()方法的调用
fireChannelWritabilityChanged 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的fireChannelWritabilityChanged()方法的调用
fireExceptionCaught 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的fireExceptionCaught(Throwable)方法的调用
fireUserEventTriggered 触发对下一个ChannelInboundHandler 上的fireUserEventTriggered(Object evt)方法的调用
handler 返回绑定到这个实例的ChannelHandler
isRemoved 如果所关联的ChannelHandler 已经被从ChannelPipeline中移除则返回true
name 返回这个实例的唯一名称
pipeline 返回这个实例所关联的ChannelPipeline
read 将数据从Channel读取到第一个入站缓冲区；如果读取成功则触发一个channelRead事件，并（在最后一个消息被读取完成后）通知ChannelInboundHandler 的channelReadComplete
(ChannelHandlerContext)方法
当使用ChannelHandlerContext 的API 的时候，有以下两点：
l n ChannelHandlerContext 和ChannelHandler 之间的关联（绑定）是永远不会改变的，所以缓存对它的引用是安全的；
l n 如同我们在本节开头所解释的一样，相对于其他类的同名方法，ChannelHandler Context的方法将产生更短的事件流，应该尽可能地利用这个特性来获得最大的性能。
NIO io.netty.channel.socket.nio 使用java.nio.channels 包作为基础——基于选择器的方式
Epoll io.netty.channel.epoll 由 JNI 驱动的 epoll()和非阻塞 IO。这个传输支持只有在Linux 上可用的多种特性，如SO_REUSEPORT，比NIO 传输更快，而且是完全非阻塞的。将NioEventLoopGroup替换为EpollEventLoopGroup ， 并且将NioServerSocketChannel.class 替换为EpollServerSocketChannel.class 即可。
OIO io.netty.channel.socket.oio 使用java.net 包作为基础——使用阻塞流
Local io.netty.channel.local 可以在VM 内部通过管道进行通信的本地传输
Embedded io.netty.channel.embedded Embedded 传输，允许使用ChannelHandler 而又不需要一个真正的基于网络的传输。在测试ChannelHandler 实现时非常有用
原文：https://www.cnblogs.com/Soy-technology/p/11154886.html