Netty 框架介绍

1. Netty 框架介绍

Netty 是一个基于 Java NIO（Non-blocking I/O）的异步事件驱动网络应用框架，旨在快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端。它简化了 TCP/UDP 等协议的编程，并提供了高度可定制的组件，适用于高并发场景（如游戏服务器、即时通讯、分布式系统等）。

核心特性：

高性能：基于事件驱动的 Reactor 线程模型，减少线程切换开销，支持零拷贝技术。
异步非阻塞：通过 Future 或回调机制处理 I/O 操作，避免线程阻塞。
模块化设计：提供可插拔的组件（如编解码器、协议支持），支持快速扩展。
健壮性：内置心跳检测、重连机制、流量整形等容错功能。

核心组件：

Channel：封装网络连接（如 Socket），支持读写操作。
EventLoop：事件循环，负责处理 I/O 事件和异步任务。
ChannelHandler：处理 I/O 事件（如数据接收、连接建立）的核心逻辑单元。
ByteBuf：高效的自定义字节缓冲区，支持池化内存管理。

2. Netty 与 Java I/O 库的区别

2.1 编程模型对比

特性	Java I/O（BIO）	Java NIO	Netty
I/O 模型	阻塞式（Blocking I/O）	非阻塞式（Non-blocking I/O）	基于 NIO 的异步事件驱动
线程模型	每连接一个线程（高资源消耗）	单线程或少量线程管理多连接（Selector）	多 Reactor 线程池（EventLoopGroup）
代码复杂度	简单但难以扩展	复杂（需手动处理 Selector、Buffer）	简化了 NIO 的复杂性，提供高层抽象
内存管理	基于 `byte[]` 或 `InputStream`	使用 `ByteBuffer`（需手动 flip/clear）	使用 `ByteBuf`（自动扩容、内存池优化）
协议支持	需自行实现	需自行实现	内置 HTTP、WebSocket、Protobuf 等
适用场景	低并发、简单协议	中高并发、需精细控制	高并发、高性能、复杂协议

2.2 示例对比：实现 Echo 服务器

Java I/O（BIO）实现

// 每个连接占用一个线程，线程数随连接数线性增长
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
while (true) {Socket clientSocket = serverSocket.accept(); // 阻塞new Thread(() -> {try {BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));String line;while ((line = in.readLine()) != null) { // 阻塞clientSocket.getOutputStream().write(line.getBytes());}} catch (IOException e) { /* 处理异常 */ }}).start();
}

Netty 实现

public class EchoServer {public static void main(String[] args) {EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // 处理连接EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); // 处理 I/Otry {ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();bootstrap.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) {ch.pipeline().addLast(new EchoServerHandler()); // 自定义逻辑}});ChannelFuture future = bootstrap.bind(8080).sync();future.channel().closeFuture().sync();} finally {bossGroup.shutdownGracefully();workerGroup.shutdownGracefully();}}
}// 业务逻辑（非阻塞）
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {ctx.write(msg); // 异步写回数据}
}