概述

在网络中传递的数据总是具有相同的类型：字节。这些字节流动的细节取决于网络传输，它是一个帮我们抽象底层数据传输机制的概念，我们不需要关心字节流动的细节，只需要确保字节被可靠的接收和发送。

当我们使用 Java 网络编程时，可能会接触到多种不同的网络 IO 模型，如 NIO，BIO (OIO: Old IO)，AIO 等，我们可能因为使用这些不同的 API 而遇到问题。 Netty 则为这些不同的 IO 模型实现了一个通用的 API，我们使用这个通用的 API 比直接使用 JDK 提供的 API 要简单的多，且避免了由于使用不同 API 而带来的问题，大大提高了代码的可读性。在传输这一部分，我们将主要学习这个通用的 API，以及它与 JDK 之间的对比。

传输 API — Channel

概述

传输 API 的核心是 Channel 接口 (io.netty.Channel，而非 java nio 的 Channel) ，它被用于所有的 IO 操作。

Channel 结构层次：

每个Channel都会被分配一个ChannelPipeline和ChannelConfig：

ChannelConfig包含了该Channel的所有配置，并允许在运行期间更新它们。
ChannelPipeline 存储了所有用于处理出站和入站数据的 ChannelHandler，我们可以在运行时根据自己的需求添加或删除ChannelPipeline中的ChannelHandler。

此外，Channel 还有以下方法值得留意：

方法名	描述
eventLoop	返回当前Channel注册到的EventLoop
pipeline	返回分配给Channel的ChannelPipeline
isActive	判断当前Channel是活动的，如果是则返回true。此处活动的意义依赖于底层的传输，如果底层传输是TCP Socket，那么客户端与服务端保持连接便是活动的；如果底层传输是UDP Datagram，那么Datagram传输被打开就是活动的。
localAddress	返回本地SocketAddress
remoteAddress	返回远程的SocketAddress
write	将数据写入远程主机，数据将会通过ChannelPipeline传输
flush	将之前写入的数据刷新到底层传输
writeFlush	等同于调用 write 写入数据后再调用 flush 刷新数据

举个例子：写数据到远程已连接客户端可以调用 Channel.write() 方法，如下代码：

Channel channel = ....; // 获取 channel 的引用
// 创建 ByteBuf 保存写的数据
ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("your data", CharsetUtil.UTF_8);
// 写数据，并刷新
ChannelFuture cf = channel.writeAndFlush(buf);// 添加 ChannelFutureListener 监听，即可在写操作完成后收到通知，
cf.addListener(new ChannelFutureListener() {@Overridepublic void operationComplete(ChannelFuture future) {if (future.isSuccess()) { // 写操作顺利完成System.out.println("Write successful");} else { // 写操作完成时出现错误System.err.println("Write error"); future.cause().printStackTrace();}}
});

Channel 是线程安全(thread-safe)的，它可以被多个不同的线程安全的操作，在多线程环境下，所有的方法都是安全的。正因为 Channel 是安全的，我们存储对Channel的引用，并在学习的时候使用它写入数据到远程已连接的客户端，使用多线程也是如此。下面的代码是一个简单的多线程例子：

final Channel channel = ...; // 获取channel的引用
// 创建一个 ByteBuf 保存写的数据
final ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("your data", CharsetUtil.UTF_8).retain();
// 创建 Runnable 用于写数据到 channel
Runnable writer = new Runnable() { @Overridepublic void run() {channel.writeAndFlush(buf.duplicate());}
};
// 获取 Executor 的引用使用线程来执行任务
Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();// 写进一个线程
executor.execute(writer);//写进另外一个线程
executor.execute(writer);

直观感受 Netty 统一的传输 API

Netty 使用相同的 API 来实现每个传输，它并不关心你使用什么来实现。Netty 通过操作接口 Channel 、ChannelPipeline 和 ChannelHandler来实现。下面我们通过直观的例子来感受下，Netty 只需要简单的修改就可以将 BIO 改为 NIO

Ⅰ Netty BIO 版本

下面代码是使用 Netty 作为网络框架编写的一个阻塞 IO 例子：

public class NettyOioServer {public void server(int port) throws Exception {final ByteBuf buf = Unpooled.unreleasableBuffer(Unpooled.copiedBuffer("Hi!\r\n", Charset.forName("UTF-8")));EventLoopGroup group = new OioEventLoopGroup();try {// 创建一个引导类 ServerBootstrapServerBootstrap b = new ServerBootstrap();b.group(group)// 使用 OioEventLoopGroup 允许阻塞模式（Old-IO 即 BIO）.channel(OioServerSocketChannel.class) .localAddress(new InetSocketAddress(port))// 指定 ChannelInitializer 将给每个接受的连接调用.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overridepublic void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {// 添加 ChannelHandler 拦截事件，并允许他们作出反应ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{// 写信息到客户端，并添加监听：一旦消息写入就关闭连接ctx.writeAndFlush(buf.duplicate()).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);}});}});// 绑定服务器来接受连接ChannelFuture f = b.bind().sync();f.channel().closeFuture().sync();} finally {// 释放所有资源group.shutdownGracefully().sync();}}
}

Ⅱ Netty NIO 版本

下面是 Netty NIO 的代码，

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