第一章、Netty--异步和事件驱动
Netty包含网络编程、多线程处理和并发。
NIO
NIO 代表非阻塞 I/O(Non-blocking I/O)。
Netty 的核心组件
Netty 的主要构件：
- Channel；
- 回调；
- Future；
- 事件和 ChannelHandler。
Channel
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。
回调
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。
Future
- Future 提供了在操作完成时通知应用程序的方式。
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。
// Does not block
。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；也就是说，它们都不会阻塞。
事件和 ChannelHandler
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。这些动作可能是：
记录日志、数据转换、流控制、应用程序逻辑。
Netty组件总结
(1)Future、回调和 ChannelHandler。
Netty的异步编程模型是建立在Future和回调的概念之上的，而将事件派发到ChannelHandler。
(2)选择器(Selector)、事件和 EventLoop。
Netty 通过触发事件将 Selector 从应用程序中抽象出来，消除了所有本来将需要手动编写的派发代码。在内部，将会为每个 Channel 分配一个 EventLoop，用以处理所有事件，包括：
注册感兴趣的事件、将事件派发给 ChannelHandler、安排进一步的动作。
EventLoop 本身只由一个线程驱动，其处理了一个 Channel 的所有 I/O 事件，并且在该 EventLoop 的整个生命周期内都不会改变。
第二章 Netty应用程序
-
所有的 Netty 服务器都需要以下两部分:
(1)至少一个 ChannelHandler—该组件实现了服务器对从客户端接收的数据的处理，即它的业务逻辑。
(2)引导—这是配置服务器的启动代码。至少，它会将服务器绑定到它要监听连接请求的端口上。
-
服务器会响应传入的消息，所以它需要实现 ChannelInboundHandler 接口，用来定义响应入站事件的方法。
如果应用程序只需要用到少量的这些方法，所以继承 ChannelInboundHandlerAdapter 类也就足够了，它提供了 ChannelInboundHandler 的默认实现。
channelRead()—对于每个传入的消息都要调用；channelReadComplete()—通知ChannelInboundHandler最后一次对channelRead()的调用是当前批量读取中的最后一条消息；exceptionCaught()—在读取操作期间，有异常抛出时会调用。
引导服务器
- 引导服务器本身的过程，具体涉及以下内容：
(1)绑定到服务器将在其上监听并接受传入连接请求的端口；
(2)配置 Channel，以将有关的入站消息通知给 ServerHandler 实例。
服务器的主要代码组件：
- ServerHandler 实现了业务逻辑；
- main()方法引导了服务器；
引导过程中所需要的步骤如下：
- 创建一个 ServerBootstrap 的实例以引导和绑定服务器；
- 创建并分配一个 NioEventLoopGroup 实例以进行事件的处理，如接受新连接以及读/写数据；
- 指定服务器绑定的本地的 InetSocketAddress；
- 使用一个 ServerHandler 的实例初始化每一个新的 Channel；
- 调用 ServerBootstrap.bind()方法以绑定服务器。
通过 ChannelHandler 实现客户端逻辑
客户端将拥有一个用来处理数据的 ChannelInboundHandler。可以扩展 SimpleChannelInboundHandler 类以处理所有必须的任务。
要求重写下面的方法：
channelActive()——在到服务器的连接已经建立之后将被调用；
channelRead0()——当从服务器接收到一条消息时被调用；
exceptionCaught()——在处理过程中引发异常时被调用。
引导客户端
- 为初始化客户端，创建了一个 Bootstrap 实例；
- 创建 BootstrapEventLoopGroup 以处理客户端事件；
- 为进行事件处理分配了一个 NioEventLoopGroup 实例，其中事件处理包括创建新的连接以及处理入站和出站数据；
- 为服务器连接创建了一个 InetSocketAddress 实例；
- 当连接被建立时，一个 ClientHandler 实例会被安装到(该 Channel 的)ChannelPipeline 中；
- 在一切都设置完成后，调用 Bootstrap.connect()方法连接到远程节点；
第三章 Netty组件和设计
Channel、EventLoop 和 ChannelFuture
- Channel—Socket；
- EventLoop—控制流、多线程处理、并发；
- ChannelFuture—异步通知。
Channel 接口
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 class Socket。
Netty 的 Channel 接口所提供的 API，大大地降低了直接使用 Socket 类的复杂性。
- EmbeddedChannel；
- LocalServerChannel；
- NioDatagramChannel；
- NioSctpChannel；
- NioSocketChannel。
EventLoop 接口
EventLoop 定义了 Netty 的核心抽象，用于处理连接的生命周期中所发生的事件。
一个 EventLoopGroup 包含一个或者多个 EventLoop；
- 一个 EventLoop 在它的生命周期内只和一个 Thread 绑定；
- 所有由 EventLoop 处理的 I/O 事件都将在它专有的 Thread 上被处理；
- 一个 Channel 在它的生命周期内只注册于一个 EventLoop；
- 一个 EventLoop 可能会被分配给一个或多个 Channel。
ChannelFuture 接口
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。
ChannelHandler 接口
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。
ChannelPipeline 接口
ChannelHandler 安装到 ChannelPipeline 中的过程如下所示：
- 一个ChannelInitializer的实现被注册到了ServerBootstrap中；
- 当 ChannelInitializer.initChannel()方法被调用时，ChannelInitializer 将在 ChannelPipeline 中安装一组自定义的 ChannelHandler；
- ChannelInitializer 将它自己从 ChannelPipeline 中移除。
编码器和解码器
- 当你通过 Netty 发送或者接收一个消息的时候，就将会发生一次数据转换。入站消息会被解码；也就是说，从字节转换为另一种格式，通常是一个 Java 对象。如果是出站消息，则会发生相反方向的转换：它将从它的当前格式被编码为字节。这两种方向的转换的原因很简单：网络数据总是一系列的字节。
第4章 传输
- NIO——非阻塞 I/O
- 零拷贝:
零拷贝(zero-copy)是一种目前只有在使用 NIO 和 Epoll 传输时才可使用的特性。它使你可以快速
高效地将数据从文件系统移动到网络接口，而不需要将其从内核空间复制到用户空间，其在像 FTP 或者
HTTP 这样的协议中可以显著地提升性能。
第6章
ChannelHandler。
- Channel 的状态模型：ChannelUnregistered --> ChannelRegistered --> ChannelActive --> ChannelInactive
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。
- Netty 定义了下面两个重要的 ChannelHandler 子接口：
ChannelInboundHandler——处理入站数据以及各种状态变化；
ChannelOutboundHandler——处理出站数据并且允许拦截所有的操作。
