Netty 是基于Java NIO 封装的网络通讯框架,只有充分理解了 Java NIO 才能理解好Netty的底层设计。Java NIO 由三个核心组件组件:
Buffer
Channel
Selector
Buffer 是一个数据对象,我们可以把它理解为固定数量的数据的容器,它包含一些要写入或者读出的数据。
在 Java NIO 中,任何时候访问 NIO 中的数据,都需要通过缓冲区(Buffer)进行操作。读取数据时,直接从缓冲区中读取,写入数据时,写入至缓冲区。NIO 最常用的缓冲区则是 ByteBuffer。下图是 Buffer 继承关系图:

每一个 Java 基本类型都对应着一种 Buffer,他们都包含这相同的操作,只不过是所处理的数据类型不同而已。
Channel 是一个通道,它就像自来水管一样,网络数据通过 Channel 这根水管读取和写入。传统的 IO 是基于流进行操作的,Channle 和类似,但又有些不同:
区别
流
通过Channel
支持异步
不支持
支持
是否可双向传输数据
不能,只能单向
可以,既可以从通道读取数据,也可以向通道写入数据
是否结合 Buffer 使用
不
必须结合 Buffer 使用
性能
较低
较高
正如上面说到的,Channel 必须要配合 Buffer 一起使用,我们永远不可能将数据直接写入到 Channel 中,同样也不可能直接从 Channel 中读取数据。都是通过从 Channel 读取数据到 Buffer 中或者从 Buffer 写入数据到 Channel 中,如下:
简单点说,Channel 是数据的源头或者数据的目的地,用于向 buffer 提供数据或者读取 buffer 数据,并且对 I/O 提供异步支持。
下图是 Channel 的类图
Channel 为最顶层接口,所有子 Channel 都实现了该接口,它主要用于 I/O 操作的连接。定义如下:
最为重要的Channel实现类为:
FileChannel:一个用来写、读、映射和操作文件的通道
DatagramChannel:能通过 UDP 读写网络中的数据
SocketChannel: 能通过 TCP 读写网络中的数据
ServerSocketChannel:可以监听新进来的 TCP 连接,像 Web 服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个 SocketChannel
多路复用器 Selector,它是 Java NIO 编程的基础,它提供了选择已经就绪的任务的能力。从底层来看,Selector 提供了询问通道是否已经准备好执行每个 I/O 操作的能力。简单来讲,Selector 会不断地轮询注册在其上的 Channel,如果某个 Channel 上面发生了读或者写事件,这个 Channel 就处于就绪状态,会被 Selector 轮询出来,然后通过 SelectionKey 可以获取就绪 Channel 的集合,进行后续的 I/O 操作。
Selector 允许一个线程处理多个 Channel ,也就是说只要一个线程复杂 Selector 的轮询,就可以处理成千上万个 Channel ,相比于多线程来处理势必会减少线程的上下文切换问题。下图是一个 Selector 连接三个 Channel :
服务端
客户端
运行结果
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作者:chenssy。一个专注于【死磕 Java】系列创作的男人
出处:https://www.cnblogs.com/chenssy/p/15259146.html
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目前死磕系列包括:
1. 【死磕 Java 并发】:https://www.cmsblogs.com/category/1391296887813967872(已完成)
2.【死磕 Spring 之 IOC】:https://www.cmsblogs.com/category/1391374860344758272(已完成)
3.【死磕 Redis】:https://www.cmsblogs.com/category/1391389927996002304(已完成)
4.【死磕 Java 基础】:https://www.cmsblogs.com/category/1411518540095295488
5.【死磕 NIO】:https://www.cmsblogs.com/article/1435620402348036096
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