Netty网络通信模型

传统IO模型：

传统IO模型就是阻塞IO，即处理业务逻辑的线程去进行IO，当然IO操作很耗时，然后线程就得阻塞，当然CPU会回收该线程的时间片，把该线程挂起，切换到其他线程去执行，在并发量大的场景中，会造成大量的线程切换，而每一次线程切换都会消耗一定的资源，造成性能低下。

Netty是什么：

Netty是一个基于Java NIO（非阻塞IO）的异步事件驱动的网络应用框架，它提供了高性能、可扩展和易于使用的网络编程接口。

Netty做了件什么事情呢，就是把业务逻辑线程从IO操作中解放出来了，它内部搞了线程池，这个线程池里面的线程专门负责去做IO，但是对外表现出来，业务逻辑线程只要过来就立刻可以拿到它想要的内容而不需要去做IO操作了。

Netty的网络模型基于Reactor模式。首先来看看什么是Reactor模式。

Reactor模式：

Reactor模式是一种基于事件驱动的设计模式，用于处理并发I/O操作。它的核心思想是将I/O操作和事件处理解耦，使得程序能够高效地处理多个并发的I/O请求。

Reactor模式由以下几个关键组件组成：

1. Reactor：Reactor是事件分发器，负责接收并分发事件，一般只用一个线程足矣。它会监听各种事件，如连接请求、数据到达等，并将事件分发给对应事件处理器进行处理。

2. Handlers：Handlers是事件处理器，负责实际处理事件，也就是实际去执行IO操作的线程，一般会弄一个线程池。当Reactor将事件分发给Handlers时，Handlers会执行相应的操作，如读取数据、写入数据等。

3. Event：Event是发生的事件，如连接建立、数据到达等。它会被封装成事件对象，传递给Reactor进行分发。

4. Event Loop：Event Loop是一个事件循环器，一般也是一个线程足矣。在Event Loop中，这个事件循环线程会不断地监听事件，并将事件分发给对应的事件处理器进行处理。

Reactor模式的工作流程如下：

1. Reactor监听Event，并等待Event的到达。

2. 当Event到达时，Reactor将Event封装成事件对象。

3. Reactor将事件对象分发给对应的Handlers。

4. Handlers执行相应的IO操作，如读取数据、写入数据等。

5. 处理完事件后，Handlers将控制权交还给Reactor。

Reactor模式的出现就是为了解决线程处理I/O时的阻塞和频繁线程切换所带来的性能问题。通过避免线程的阻塞和频繁的线程切换，Reactor模式能够有效地提高程序的性能。相比于传统的线程模型，它可以处理更多的并发连接，提高了系统的吞吐量和响应性能。

总结起来，Reactor模式是一种基于事件驱动的设计模式，通过解耦I/O操作和事件处理，使程序能够高效地处理多个并发的I/O请求。它由Reactor、Handlers、Event和Event Loop等组件构成，通过事件分发和处理来实现并发处理。

Netty网络通信模型：

下面是Netty的网络通讯模型概述：

1. Boss线程池：Boss线程池负责接受客户端的连接请求，并将连接注册到Worker线程池中的某个线程上进行处理。通常情况下，Boss线程池只有一个线程。Boss线程大致对应了Reactor模式中的Reactor。

2. Worker线程池：Worker线程池负责处理实际的网络I/O操作，包括读取、写入和处理请求等。Worker线程池中可以有多个线程，每个线程都会被分配一个或多个连接进行处理。Worker线程池对应了Reactor模式中的Handlers。

3. Channel、EventLoop和ChannelPipeline：Netty中的核心概念是Channel、EventLoop和ChannelPipeline。一个Channel代表一个实际的网络连接，EventLoop是一个处理事件的循环，而ChannelPipeline则是一个处理事件的管道。EventLoop对应了Reactor模式中的EventLoop。

4. 事件驱动模型：Netty的网络模型是基于事件驱动的，当有事件发生时（如连接建立、数据到达等），Netty会将事件封装成事件对象并派发给对应的事件处理器进行处理。事件处理器可以是用户自定义的处理器，也可以是Netty提供的预定义处理器。

5. 异步和非阻塞：Netty采用异步和非阻塞的方式进行网络操作，这意味着它可以同时处理多个连接，并且不会因为某个连接的慢速操作而阻塞其他连接的处理。

总的来说，Netty的网络模型基于Reactor模式，通过Boss线程池接受连接请求并将连接注册到Worker线程池中的某个线程上进行IO处理。Netty采用异步和非阻塞的方式进行网络操作，通过事件驱动模型和ChannelPipeline来处理网络事件。这种模型使得Netty在高性能、可扩展和易于使用方面具有优势，并广泛应用于构建高性能的网络应用程序。