导读

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本文源码地址：netty-source-code-analysis

两篇开胃小菜过后，我的公众号已经有一些粉丝了，还有一些粉丝加了我的好友，有粉丝通过微信对我的文章表示了肯定，在此表示感谢。

哈喽，大佬好，您的公众号文章写的很细致，质量很好，希望以后能向您学习，沟通交流

我也是从一个netty小白开始学习的，在学习中也遇到过很多困惑和难点。我尽量用比较通俗易懂的语言来写文章（话说比较高档的词汇我也不会），咱们像讲故事一样，一点点地讲netty。曾经我遇到过的困惑，后来怎么理解的，这种地方我会详细展开来讲，把我怎样从困惑到理解的过程给大家讲出来。

本篇文章开始我们真正进入了netty的世界，今天先瞥一眼netty这个美人的优雅姿态，稍后咱们再对她的眼睛、鼻子仔细展开欣赏。

1 整体架构

netty整体架构.png

这是非常重要的一张图，非常全面，它不仅仅包含了netty的组件，这张示意图是完整的一个用netty开发的网络应用。今天我们并不准备把这张图讲得明明白白，因为后边我们还会讲它，我会一点一点地带领大家分析这张图中的每一个细节。

• Channel：一条连接。

• PipeLine：一组ChannelHandler组成的双向链表。

• ChannelHandler：ChannelHandler未在图中标出，PipeLine中每一个竖着的矩形就代表一个ChannelHandler，在添加到PipeLine中时会被封装成ChannelHandlerContext，所以PipeLine中的竖状矩形实际上是ChannelHandlerContext。ChannelHandler是我们注册的io事件和io命令处理器。

• ByteBuf：字节数据容器。

• ByteBufAllocator：分配ByteBuf的类。

• EventLoop：就是一个线程。

• EventLoopGroup：一组EventLoop。

2 Channel

常用的Channel实现有NioServerSocketChannel和NioSocketChannel，分别对应jdk的ServerSocketChannel和SocketChannel。

NioServerSocketChannel代表一个正在监听的端口，并没有真正建立一条连接。SocketChannel是一条真正的连接。

3 PipeLine

每一个Channel会被分配一个PipeLine实例，在PipeLine中有一条由多个ChannelHandlderContext组成的双向链向表，而一个ChannelHandlerContext中有一个ChannelHandler。其中的Head和Tail是PipeLine中内置的两个特殊的ChannelHandlerContext。其他的ChannelHandlerContext例如Decoder、BizHandler和Encoder均由用户添加。

PipeLine控制着Channel有关的事件和命令在各个ChannelHandlerContext中传播，这里我为什么说是事件和命令呢，读者也许看过其他的netty书籍，没出现过命令这个词汇，在其他的netty书籍中叫作入站事件和出站事件，也许我叫得不准确不专业，但是你继续往下看，看完我的连载，一定会明白这么叫的好处，关注我不要错过。

如果你看过其他netty书籍中叫作入站事件和出站事件，并且没看明白，搞得稀里糊涂，请联系我，一定让你弄明白。

4 ChannelHandler

处理Channel上有关的事件和命令的处理器，每一个ChannelHandler都会被封装成ChannleHandlerContext加入Pipeline。netty中的ChannelHandler分为ChannelInBoundHandler和ChannelOutBoundHandler，其中ChannelInBoundHandler处理Channel有关的事件，而ChannelOutBoundHandler处理Channel有关的命令。

当然一个ChannelHandler也可以同时是ChannelInBoundHandler和ChannelOutBoundHandler。

5 ByteBuf

ByteBuf对应着jdk中的ByteBuffer，是字节数据容器。netty的ByteBuf比jdk ByteBuffer更好用。

6 ByteBufferAllocator

上面我们提到了ByteBuf，那么ByteBuf从哪里生成呢，就是从ByteBufferAllocator生成的。

netty中的ByteBufferApplocator有两种，分别为PooledByteBufAllocator和UnPooledByteBufApplocator。顾名思义就知道一个是池化的，一个是非池化的，如果我们使用PooledByteBufAllocator，可以减少内存垃圾的产生，减少分配内存时的cpu开销。

7 EventLoop和EventLoopGroup

7.1 EventLoop

EventLoop实现了jdk ScheduledExecutorService接口，它其实是个线程池，而实际上该线程池中只有一个线程，所以可以直接认为这就是一个线程。netty中为每一个Channel绑定一个EventLoop，所有关于该Channel的端口绑定、建立连接、读写操作等全部由该EventLoop完成，如果调用线程不是EventLoop线程，那么该调用将被封装成异步任务交给EventLoop完成。这也就是为什么netty中到处都在返回Future的原因，我们在编程中调用的netty的大部分方法都会返回一个Future。

形象一点形容，假如汽车是一个Channel，司机是一个线程，但是并非绑定在Channel上的线程，发动机就是绑定在该Channel上的EventLoop。司机期望汽车行走，并不能直接推动汽车，司机挂档加油会被封装成行走指令（异步任务）交给发动机来完成。开空调、听歌曲被封装成发电指令（异步任务）需要发动机提供电力来完成。虽然司机在开车，但是汽车的动力来源是发动机，而不是司机。

7.2 EventLoopGroup

EventLoopGroup是一组EventLoop的集合，在创建Channel时netty会轮询地从EventLoopGroup中选择一个EventLoop绑定到Channel上，一旦绑定完成，这个EventLoop就要为这个Channel劳作一生。当然一个EventLoop上是可以绑定多个Channel的。

8 总结

本文我们已经对netty中的组件有了大致了解，包含Channel、PipeLine、ChannelHandler、ByteBuf、ByteBufAllocator、EventLoop等关键组件，接下来咱们对这些组件一一展分析。

关于作者

王建新，转转架构部资深Java工程师，主要负责服务治理、RPC框架、分布式调用跟踪、监控系统等。爱技术、爱学习，欢迎联系交流。

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