資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：一旦某個事件觸發，相應的則會被調用，并進行處理。事實上，內部的連接處理協議編解碼超時等機制，都是通過完成的。開啟源碼之門理解了的事件驅動機制，我們現在可以來研究的各個模塊了。
Netty是什么
大概用Netty的，無論新手還是老手，都知道它是一個“網絡通訊框架”。所謂框架，基本上都是一個作用：基于底層API，提供更便捷的編程模型。那么"通訊框架"到底做了什么事情呢？回答這個問題并不太容易，我們不妨反過來看看，不使用netty，直接基于NIO編寫網絡程序，你需要做什么(以Server端TCP連接為例，這里我們使用Reactor模型)：
監聽端口，建立Socket連接
建立線程，處理內容
讀取Socket內容，并對協議進行解析
進行邏輯處理
回寫響應內容
如果是多次交互的應用(SMTP、FTP)，則需要保持連接多進行幾次交互
關閉連接
建立線程是一個比較耗時的操作，同時維護線程本身也有一些開銷，所以我們會需要多線程機制，幸好JDK已經有很方便的多線程框架了，這里我們不需要花很多心思。
此外，因為TCP連接的特性，我們還要使用連接池來進行管理：
建立TCP連接是比較耗時的操作，對于頻繁的通訊，保持連接效果更好
對于并發請求，可能需要建立多個連接
維護多個連接后，每次通訊，需要選擇某一可用連接
連接超時和關閉機制
想想就覺得很復雜了！實際上，基于NIO直接實現這部分東西，即使是老手也容易出現錯誤，而使用Netty之后，你只需要關注邏輯處理部分就可以了。
體驗Netty
這里我們引用Netty的example包里的一個例子，一個簡單的EchoServer，它接受客戶端輸入，并將輸入原樣返回。其主要代碼如下：
public void run() {
// Configure the server.
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(
new NioServerSocketChannelFactory(
Executors.newCachedThreadPool(),
Executors.newCachedThreadPool()));
// Set up the pipeline factory.
bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
return Channels.pipeline(new EchoServerHandler());
}
});
// Bind and start to accept incoming connections.
bootstrap.bind(new InetSocketAddress(port));
}
這里 EchoServerHandler 是其業務邏輯的實現者，大致代碼如下：
public class EchoServerHandler extends SimpleChannelUpstreamHandler {
@Override
public void messageReceived(
ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) {
// Send back the received message to the remote peer.
e.getChannel().write(e.getMessage());
}
}
還是挺簡單的，不是嗎？
Netty背后的事件驅動機制
完成了以上一段代碼，我們算是與Netty進行了第一次親密接觸。如果想深入學習呢？
閱讀源碼是了解一個開源工具非常好的手段，但是Java世界的框架大多追求大而全，功能完備，如果逐個閱讀，難免迷失方向，Netty也并不例外。相反，抓住幾個重點對象，理解其領域概念及設計思想，從而理清其脈絡，相當于打通了任督二脈，以后的閱讀就不再困難了。
理解Netty的關鍵點在哪呢？我覺得，除了NIO的相關知識，另一個就是事件驅動的設計思想。什么叫事件驅動？我們回頭看看 EchoServerHandler 的代碼，其中的參數： public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e) ，MessageEvent就是一個事件。這個事件攜帶了一些信息，例如這里 e.getMessage() 就是消息的內容，而 EchoServerHandler 則描述了處理這種事件的方式。一旦某個事件觸發，相應的Handler則會被調用，并進行處理。這種事件機制在UI編程里廣泛應用，而Netty則將其應用到了網絡編程領域。
在Netty里，所有事件都來自 ChannelEvent 接口，這些事件涵蓋監聽端口、建立連接、讀寫數據等網絡通訊的各個階段。而事件的處理者就是 ChannelHandler ，這樣，不但是業務邏輯，連網絡通訊流程中底層的處理，都可以通過實現 ChannelHandler 來完成了。事實上，Netty內部的連接處理、協議編解碼、超時等機制，都是通過handler完成的。當博主弄明白其中的奧妙時，不得不佩服這種設計！
下圖描述了Netty進行事件處理的流程。 Channel 是連接的通道，是ChannelEvent的產生者，而 ChannelPipeline 可以理解為ChannelHandler的集合。
開啟Netty源碼之門
理解了Netty的事件驅動機制，我們現在可以來研究Netty的各個模塊了。Netty的包結構如下：
org └── jboss └── netty ├── bootstrap 配置并啟動服務的類 ├── buffer 緩沖相關類，對NIO Buffer做了一些封裝 ├── channel 核心部分，處理連接 ├── container 連接其他容器的代碼 ├── example 使用示例 ├── handler 基于handler的擴展部分，實現協議編解碼等附加功能 ├── logging 日志 └── util 工具類
在這里面， channel 和 handler 兩部分比較復雜。我們不妨與Netty官方的結構圖對照一下，來了解其功能。
具體的解釋可以看這里： http://netty.io/3.7/guide/#ar... 。圖中可以看到，除了之前說到的事件驅動機制之外，Netty的核心功能還包括兩部分：
Zero-Copy-Capable Rich Byte Buffer
零拷貝的Buffer。為什么叫零拷貝？因為在數據傳輸時，最終處理的數據會需要對單個傳輸層的報文，進行組合或者拆分。NIO原生的ByteBuffer無法做到這件事，而Netty通過提供Composite(組合)和Slice(切分)兩種Buffer來實現零拷貝。這部分代碼在 org.jboss.netty.buffer 包中。
這里需要額外注意，不要和操作系統級別的Zero-Copy混淆了, 操作系統中的零拷貝主要是用戶空間和內核空間之間的數據拷貝, NIO中通過DirectBuffer做了實現.
Universal Communication API
統一的通訊API。這個是針對Java的Old I/O和New I/O，使用了不同的API而言。Netty則提供了統一的API( org.jboss.netty.channel.Channel )來封裝這兩種I/O模型。這部分代碼在 org.jboss.netty.channel 包中。
此外，Protocol Support功能通過handler機制實現。
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