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Netty框架学习之(三）：细说Netty的数据传输

概述

使用Java 自带的API开发IO系统时，如果需要对传输的方式进行切换，例如从阻塞传输切换到非阻塞传输，那么可能会由于两种方式的API不兼容问题需要大面积的修改代码。然而 Netty 则为它所有的传输方式提供了一个通用 API，这使得只需要修改一下对象申明的类型就能完成传输方式的切换，例如从OIO切换到NIO只需要如下操作：

OIO的代码：
EventLoopGroup group = new OioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(OioServerSocketChannel.class)
            .........
        } finally {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }

NIO的代码：
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
            .........
        } finally {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }

是不是很方便？

API说明

传输API的核心Channel,它被用于所有的IO操作，Channel的类图如下所示：

如图所示，每个 Channel 都将会被分配一个 ChannelPipeline 和 ChannelConfig。

ChannelConfig 包含了该 Channel 的所有配置设置，并且支持热更新.

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.

ChannelPipeline 持有所有将应用于入站和出站数据以及事件的 ChannelHandler 实

例，这些 ChannelHandler 实现了应用程序用于处理状态变化以及数据处理的逻辑,例如：

将数据从一种格式转换为另一种格式；
提供异常的通知；
提供 Channel 变为活动的或者非活动的通知；
提供当 Channel 注册到 EventLoop 或者从 EventLoop 注销时的通知；

- 提供有关用户自定义事件的通知。

也可以根据需要通过添加或者移除ChannelHandler实例来修改ChannelPipeline，通过利用Netty的这项能力可以构建出高度灵活的应用程序。

内置的传输方式

Netty内置了多种类型的传输方式，不同的传输方式有不同的应用场景与支持的协议，目前常见的类型包括以下几种

NIO

NIO类型的传输提供了一个所有 I/O 操作的全异步的实现，主要利用了自JAVA 自带 NIO 子系统的选择器API。

Epoll

Netty 的 NIO 传输基于 Java 提供的异步/非阻塞网络编程的通用抽象。

虽然这保证了 Netty 的非阻塞 API 可以在任何平台上使用，但它也包含了相应的限制，因为 JDK

为了在所有系统上提供相同的功能，必须做出妥协。

Epoll自Linux内核版本 2.5.44（2002）被引入，提供了比旧的POSIX select和poll系统调用更好的性能。如果你的应用程序旨在运行于Linux系统，那么可以考虑利用这个版本的传输；你将发现在高负载下它的性能要优于JDK的NIO实现

OIO

Netty 的 OIO 传输实现代表了一种折中：它可以通过常规的传输 API 使用，但是由于它

是建立在 java.net 包的阻塞实现之上的，所以它不是异步的。但是，它仍然非常适合于某些用途。例如，你可能需要移植使用了一些进行阻塞调用的库（如JDBC）的遗留代码，而将逻辑转换为非阻塞的可能也是不切实际的。相反，你可以在短期内使用Netty的OIO传输，然后再将你的代码移植到纯粹的异步传输上。

Netty是如何能够使用和用于异步传输相同的API来支持OIO的呢？

答案就是， Netty利用了SO_TIMEOUT这个Socket标志，它指定了等待一个I/O操作完成的最大毫秒数。如果操作在指定的时间间隔内没有完成，则将会抛出一个SocketTimeout Exception。 Netty将捕获这个异常并继续处理循环。在EventLoop下一次运行时，它将再次尝试。这实际上也是类似于Netty这样的异步框架能够支持OIO的唯一方式。