前言
这篇主要来记录一下Netty相关的知识点，如比较容易混淆的BIO\NIO\AIO，以及Netty的线程模式、零拷贝技术等。
初识
在BIO流程中，会先将数据拷贝到内核缓存区，再由内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，如果用户进程在读取的时候，内核缓冲区的数据还没准备好，那么用户进程就会被阻塞，一直等到数据准备完毕。
而NIO（非阻塞IO，与Java NIO不一样的概念），在读取的时候，如果当前内核缓冲区没有数据，会直接放回一个error，不会阻塞，那么我们就可以通过轮询的方式，判断返回的是否是success，如果是的话表明数据有了。但是NIO的缺点就是要轮询，消耗CPU。
IO多路复用就是来解决轮询的问题。用户线程将要处理的文件描述符注册到select中，在调用select函数的时候，select函数会将当前线程进行阻塞，一直等到注册中有就绪的IO事件时，才会唤醒当前线程对就绪的IO进行处理。select虽然会阻塞当前线程与BIO有点类型，但是select的好处就是可以监控多个IO流，并且没有想NIO一样忙轮询。它实现的本质是采用了回调与文件驱动poll函数。
既然IO多路复用可以监控多个IO流，那么它就采用了事件分发的reactor模式，即有专门来处理IO连接线程组，也有专门来处理IO读写的线程组，以此提高效率。
BIO
同步阻塞
主要瓶颈在线程上。每个连接都会建立一个线程。虽然线程消耗比进程小，但是一台机器实际上能建立的有效线程有限，以Java来说，1.5以后，一个线程大致消耗1M内存！且随着线程数量的增加，CPU切换线程上下文的消耗也随之增加，在高过某个阀值后，继续增加线程，性能不增反降
NIO
同步非阻塞（编码复杂，需处理半包问题）
性能高，不用一个连接就建一个线程，可以一个线程处理所有的连接！相应的，编码就复杂很多，从上面的代码就可以明显体会到了。还有一个问题，由于是非阻塞的，应用无法知道什么时候消息读完了，就存在了半包问题！
所有的请求注册到一个Selector多路复用器上，多路复用器轮询channle，然后去处理对应的事件。
buffer 、 channel、selector
AIO
异步非阻塞
服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，这里体现了异步的操作。NIO之所以是同步阻塞，就是因为IO请求都是服务器线程自己做的，没有其他线程做好了，再去通知它。
Netty的线程模型
Netty是对Reactor模型的一个实现。那么什么是Reactor模型？Reactor是基于事件驱动的分发处理模型。就拿NIO来说，首先多路复用器先轮询到了一个channel的Accept事件，这个时候它就会把这个ServerSocket重新注册为可Read事件，好让下次多路复用器下次可以读。而Reactor的思想是事件的分发处理，即有专门的处理连接事件的个体（Handlers），然后有专门处理读写的个体（Acceptor）。还有一个分派的个体（Reactor）。这个就是分发处理模型。
- Reactor 将I/O事件分派给对应的Handler
- Acceptor 处理客户端新连接，并分派请求到处理器链中
- Handlers 执行非阻塞读/写 任务
Reactor模型有三种：单Reactor单线程模型、单Reactor多线程模型、多Reactor多线程模型
Reactor单线程模型
这个模型和上面的NIO流程很类似，只是将消息相关处理独立到了Handler中去了！
单Reactor多线程模型
Reactor多线程模型就是将Handler中的IO操作和非IO操作分开，操作IO的线程称为IO线程，非IO操作的线程称为工作线程!这样的话，客户端的请求会直接被丢到线程池中，客户端发送请求就不会堵塞！但是当用户进一步增加的时候，Reactor会出现瓶颈！
主从Reactor模型
主Reactor用于响应连接请求，从Reactor用于处理IO操作请求！这个模型就是Netty的实现了。MainReactor 对应bossGroup，从Reactor对应workerGroup。
Netty的零拷贝技术
零拷贝：就是在操作数据的时候，减少数据从一块缓冲区到另外一个缓冲区的拷贝，因为减少了一次拷贝，所以CPU效率提高了。
在操作系统层面上零拷贝通常是指，减少用户态和内核态的一次拷贝。如正常情况下：先把磁盘上的数据读入到内核态，然后内核态拷贝到用户态，这个时候如果用户态需要进行网络传输，又需要把这个数据拷贝到SocketBuffer中。如下图：
而零拷贝技术就是让内核态中的数据直接拷贝到SockerBuffer中：
在NIO中它的零拷贝体现在用户态和用户态之间的一次减少拷贝。
在NIO中，NIO可以申请到直接内存，先来说一下为什么JVM中的数据不能直接拷贝到SocketBuffer中。有以下两点原因：
第一是因为JVM的GC缘故，会导致JVM堆处于一个变化的状态，有可能导致传输数据被回收之类的不可预料问题。所以必须先将JVM中的数据拷贝到直接内存（直接内存是在JVM之外的用户态中）。
第二是JVM如果要传输到SocketBuffer，两者需要一个传输协调的问题，JVM不想要花费这部分的时间来等待，所以直接拷贝到直接内存，然后直接内存再拷到SocketBuffer就和JVM没关系了。
