一、Bootstrap、ServerBootstrap

1. Bootstrap 意思是引导，一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始，主要作用是配置整个 Netty 程序，串联各个组件，Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类，ServerBootstrap 是服务端启动引导类。
2. 常见的方法有
   • public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup)，该方法用于服务器端，用来设置两个 EventLoop
   • public B group(EventLoopGroup group)，该方法用于客户端，用来设置一个 EventLoopGroup
   • public B channel(Class<? extends C> channelClass)，该方法用来设置一个服务器端的通道实现
   • public B option(ChannelOption option, T value)，用来给 ServerChannel 添加配置
   • public ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value)，用来给接收到的通道添加配置
   • public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler)，该方法用来给workGroup设置业务处理类（自定义的handler）
   • public ServerBootstrap handler(ChannelHandler childHandler)，对 bossGroup 设置业务处理类
   • public ChannelFuture bind(int inetPort)，该方法用于服务器端，用来设置占用的端口号
   • public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort)，该方法用于客户端，用来连接服务器端

     二、Future、ChannelFuture

     Netty 中所有的 IO 操作都是异步的，不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听，具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures，他们可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件
     常见的方法有

• Channel channel()，返回当前正在进行 IO 操作的通道
• ChannelFuture sync()，等待异步操作执行完毕

  三、Channel

  

1. Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作。
2. 通过 Channel 可获得当前网络连接的通道的状态
3. 通过 Channel 可获得网络连接的配置参数（例如接收缓冲区大小）
4. Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接，读写，绑定端口)，异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回，并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
5. 调用立即返回一个 ChannelFuture 实例，通过注册监听器到 ChannelFuture 上，可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方
6. 支持关联 I/O 操作与对应的处理程序

7. 不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应，常用的 Channel 类型：

   • NioSocketChannel，异步的客户端 TCP Socket 连接。
   • NioServerSocketChannel，异步的服务器端 TCP Socket 连接。
   • NioDatagramChannel，异步的 UDP 连接。
   • NioSctpChannel，异步的客户端 Sctp 连接。
   • NioSctpServerChannel，异步的 Sctp 服务器端连接，这些通道涵盖了 UDP 和 TCP 网络 IO 以及文件 IO。

     四、Selector

     

8. Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用，通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。

9. 当向一个 Selector 中注册 Channel 后，Selector 内部的机制就可以自动不断地查询（Select）这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件（例如可读，可写，网络连接完成等），这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel

   五、ChannelHandler 及其实现类

10. ChannelHandler 是一个接口，处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作，并将其转发到其 ChannelPipeline（业务处理链）中的下一个处理程序。

11. ChannelHandler 本身并没有提供很多方法，因为这个接口有许多的方法需要实现，方便使用期间，可以继承它的子类
12. ChannelHandler 及其实现类一览图（后）

1. 我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter，然后通过重写相应方法实现业务逻辑，我们接下来看看一般都需要重写哪些方法

• channelActive：通道就绪事件
• channelRead：通道读取数据事件
• channelReadComplete：数据读取完毕事件
• exceptionCaught：通道发生异常事件

  六、Pipeline 和 ChannelPipeline

  �ChannelPipeline 是一个重点：

1. ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合，它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作，相当于一个贯穿 Netty 的链。（也可以这样理解：ChannelPipeline 是保存 ChannelHandler 的 List，用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作）
2. ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式，使用户可以完全控制事件的处理方式，以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互

3. 在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应，它们的组成关系如下

   注意，pipeline 中 也有 channel
   

   1. 一个 channel 包含了一个 ChannelPipeline，而且 ChannelPipeline 中又维护了一个由 ChannelHandlerContext 组成的双向链表，并且每个 ChannelHandlerContext 中又关联着一个 ChannelHandler。
   2. 入栈时间和出栈时间在一个双向链表中，入栈事件会从链表 head 往后传递到最后一个入栈的 handler，出栈事件会从链表 tail 往前传递到最前一个出栈的 handler，两种类型的 handler 互不干扰。

参考代码：6- 快速入门之HTTP服务
channel里面有 ChannelPipeline，ChannelPipeline里面的链式顺序是 ServerInitializer—>HttpServerCodec—>HttpServerHandler

• ServerInitializer 和 HttpServerCodec 这些东西本身也是 handler。
• 一般来说事件从客户端往服务器走我们称为出栈，反之则是入栈。
• 可以看到 ChannelPipeline 实际上是 DefaultChannelPipeline，next类型是ChannelHandlerContext，所以整个pipeline是靠 ChannelHandlerContext 链接起来的，而这里 ChannelHandlerContext 的类型是 DefaultChannelHandlerContext。

1. 常用方法 ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler… handlers)，把一个业务处理类（handler）添加到链中的第一个位置ChannelPipeline addLast(ChannelHandler… handlers)，把一个业务处理类（handler）添加到链中的最后一个位置。

   七、ChannelHandlerContext

2. 保存 Channel 相关的所有上下文信息，同时关联一个 ChannelHandler 对象

3. 即 ChannelHandlerContext 中包含一个具体的事件处理器 ChannelHandler，同时 ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息，方便对 ChannelHandler 进行调用。

还是用 这段代码 6- 快速入门之HTTP服务

可以看到，这里的next已经没有了，因为 HttpServerHandler 是我们最后一个加入的 ChannelHandler。
所以看 prev 可以发现是 HttpServerCodec ，因为我们往 ChannelPipeline 里放入的顺序就是先HttpServerCodec，然后HttpServerHandler。

1. 常用方法

• ChannelFuture close()，关闭通道
• ChannelOutboundInvoker flush()，刷新
• ChannelFuture writeAndFlush(Object msg)，将数据写到
• ChannelPipeline 中当前 ChannelHandler 的下一个 ChannelHandler 开始处理（出站）

  八、ChannelOption

1. Netty 在创建 Channel 实例后，一般都需要设置 ChannelOption 参数。
2. ChannelOption 参数如下：

九、EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup

这节可以先回顾下 4-Netty 快速入门实例之TCP服务 中的分析部分

1. EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象，Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源，一般会有多个 EventLoop 同时工作，每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。
2. EventLoopGroup 提供 next 接口，可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。在 Netty 服务器端编程中，我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup，例如：BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup。
3. 通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel 对应一个 Selector 和一个 EventLoop 线程。BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理，如下图所示。

4. 常用方法 public NioEventLoopGroup()，构造方法 public Future<?> shutdownGracefully()，断开连接，关闭线程

十、Unpooled

描述

1. Netty 提供一个专门用来操作缓冲区（即 Netty 的数据容器）的工具类
2. 常用方法如下所示

3. 举例说明 Unpooled 获取 Netty 的数据容器 ByteBuf 的基本使用

可以联想都 NIO 的原生 ByteBuffer（1-NIO 初识） 和 Netty 的 ByteBuf 区别： 在 netty 的 buffer 中不需要使用 flip 进行反转，底层维护了一个 readerindex 和 writerIndex 和 capacity 将 buffer分成三个区

• 0—-readerindex 已经读取的区域
• readerindex—-writerIndex ， 可读的区域
• writerIndex — capacity, 可写的区域

每次 write 操作，writerIndex都会加1，每次的 read操作，readerindex都会加1

代码如下1

public class NettyByteBuf01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个ByteBuf
        // 说明 1、对象，该对象包含一个数组 arr，是一个byte[10]
        // 在 netty 的 buffer 中不需要使用 flip 进行反转
        // 底层维护了一个 readerindex  和 writerIndex 和 capacity 将 buffer分成三个区
        // 0---readerindex 已经读取的区域
        // readerindex---writerIndex ， 可读的区域
        // writerIndex -- capacity, 可写的区域
        ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            buffer.writeByte(i);
        }
        System.out.println("capacity=" + buffer.capacity());
        // 输出
        for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
            System.out.println(buffer.getByte(i));
        }
        System.out.println("----");
        for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
            System.out.println(buffer.readByte());
        }
    }
}

代码如下2

public class NettyByteBuf02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ByteBuf
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello,world!", StandardCharsets.UTF_8);
        // 使用相关的方法
        if (byteBuf.hasArray()) { // true
            byte[] content = byteBuf.array();
            // 将 content 转成字符串
            System.out.println(new String(content, StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);
            System.out.println(byteBuf.arrayOffset());  // 0
            System.out.println(byteBuf.readerIndex());  // 0
            System.out.println(byteBuf.writerIndex());  // 12
            System.out.println(byteBuf.capacity());  // 36
            System.out.println(byteBuf.readByte());
            System.out.println(byteBuf.getByte(0));
            int len = byteBuf.readableBytes();
            System.out.println("len = " + len);  // 可读取的字节数
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.print((char) byteBuf.getByte(i));
            }
            System.out.println();
            System.out.println(byteBuf.getCharSequence(0, 4, StandardCharsets.UTF_8));
        }
    }
}