简单系统的介绍一下Netty。

Java的输入输出流（IO流）是Java的一块基础知识，Java语言定义了许多类专门负责各种方式的输入或者输出，这些类都被放在java.io包中。其中，所有输入流类都是抽象类InputStream(字节输入流)，或者抽象类Reader(字符输入流)的子类；而所有输出流都是抽象类OutputStream(字节输出流)或者Writer(字符输出流)的子类。

首先需要明白的是：流是干什么的？

为了永久性的保存数据。

根据数据流向的不同分为输入流和输出流，

InputStream(字节输入流)和Reader(字符输入流)通俗的理解都是读（read）的。

OutputStream(字节输出流)和Writer(字符输出流)通俗的理解都是写(writer)的。

Java的输入流和输出流，按照输入输出的单元不同，又可以分为字节流和字符流的。

在高性能的IO体系设计中，有几个名词概念简单解释一下：

1 什么是同步？ 

2 什么是异步？ 

3 什么是阻塞？ 

4 什么是非阻塞？ 

5 什么是同步阻塞？ 

6 什么是同步非阻塞？ 

7 什么是异步阻塞？ 

8 什么是异步非阻塞？

1,同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的。 

2,阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候，根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式，说白了是一种读取或者写入操作函数的实现方式，阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待，而非阻塞方式下，读取或者写入函数会立即返回一个状态值。 

由上描述基本可以总结一句简短的话，同步和异步是目的，阻塞和非阻塞是实现方式。

1 同步 指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪 自己上街买衣服，自己亲自干这件事，别的事干不了。

2 异步 异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情，而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知（异步的特点就是通知） 告诉朋友自己合适衣服的尺寸，大小，颜色，让朋友委托去卖，然后自己可以去干别的事。（使用异步IO时，Java将IO读写委托给OS处理，需要将数据缓冲区地址和大小传给OS） 

3 阻塞 所谓阻塞方式的意思是指, 当试图对该文件描述符进行读写时, 如果当时没有东西可读,或者暂时不可写, 程序就进入等待 状态, 直到有东西可读或者可写为止 去公交站充值，发现这个时候，充值员不在（可能上厕所去了），然后我们就在这里等待，一直等到充值员回来为止。（当然现实社会，可不是这样，但是在计算机里确实如此。） 

4 非阻塞 非阻塞状态下, 如果没有东西可读, 或者不可写, 读写函数马上返回, 而不会等待， 银行里取款办业务时，领取一张小票，领取完后我们自己可以玩玩手机，或者与别人聊聊天，当轮我们时，银行的喇叭会通知，这时候我们就可以去了。 

再来理解组合方式的IO类型

同步阻塞IO（JAVA BIO）： 

同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。 

同步非阻塞IO(Java NIO) ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。用户进程也需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问。 

异步阻塞IO（Java NIO）： 

此种方式下是指应用发起一个IO操作以后，不等待内核IO操作的完成，等内核完成IO操作以后会通知应用程序，这其实就是同步和异步最关键的区别，同步必须等待或者主动的去询问IO是否完成，那么为什么说是阻塞的呢？因为此时是通过select系统调用来完成的，而select函数本身的实现方式是阻塞的，而采用select函数有个好处就是它可以同时监听多个文件句柄（如果从UNP的角度看，select属于同步操作。因为select之后，进程还需要读写数据），从而提高系统的并发性！ 

（Java AIO(NIO.2)）异步非阻塞IO: 

   在此种模式下，用户进程只需要发起一个IO操作然后立即返回，等IO操作真正的完成以后，应用程序会得到IO操作完成的通知，此时用户进程只需要对数据进行处理就好了，不需要进行实际的IO读写操作，因为真正的IO读取或者写入操作已经由内核完成了。 

简单介绍Netty

Netty是一个NIO客户端、服务端框架。允许快速简单的开发网络应用程序。例如：服务端和客户端之间的协议。它最牛逼的地方在于简化了网络编程规范。例如:TCP和UDP的Socket服务。

Netty本身是用于快速构建服务端与客户端之间通信协议的框架。Netty在消息处理上使用责任链模式，用户可以轻松方便的对它进行扩展。官方也提供了大量的优秀的扩展。

Netty是一个NIO客户端服务器框架，可以快速，轻松地开发网络应用程序，如协议服务器和客户端。 它大大简化和简化了网络编程，如TCP和UDP套接字服务器。

Netty与WebSocket

WebSocket协议被设计来取代现有的使用HTTP作为传输层的双向通信技术，服务器根据http header识别是否一个websocket请求,如果是,则将请求升级为一个websocket连接,握手成功后就进入双向长连接的数据传输阶段。

Netty是基于Java NIO的非阻塞网络框架，Netty是一个NIO client-server(客户端服务器)框架，异步非阻塞是其主要的特性，使用Netty可以快速开发网络应用，例如服务器和客户端协议。

Netty和Tomcat有什么区别？

Netty和Tomcat最大的区别就在于通信协议，Tomcat是基于Http协议的，他的实质是一个基于http协议的web容器，但是Netty不一样，他能通过编程自定义各种协议，因为netty能够通过codec自己来编码/解码字节流，完成类似redis访问的功能，这就是netty和tomcat最大的不同。

有人说netty的性能就一定比tomcat性能高，其实不然，tomcat从6.x开始就支持了nio模式，并且后续还有arp模式——一种通过jni调用apache网络库的模式，相比于旧的bio模式，并发性能得到了很大提高，特别是arp模式，而netty是否比tomcat性能更高，则要取决于netty程序作者的技术实力了。

概念性的介绍到这里，Netty的系统学习可以参考其它系统的教程或者书籍，在这里介绍springboot整合netty。

说到WebSocket，具体请参考springboot整合WebSocket的文章（本系列013文章）。

下面看Netty的实现。本项目帮助你在spring-boot中使用Netty来开发WebSocket服务器，并像spring-websocket的注解开发一样简单。

首先添加依赖：

然后new一个ServerEndpointExporter对象，交给Spring容器，表示要开启WebSocket功能，样例如下:

然后在端点类上加上@ServerEndpoint、@Component注解，并在相应的方法上加上@OnOpen、@OnClose、@OnError、@OnMessage、@OnBinary、OnEvent注解，样例如下：

打开WebSocket客户端（如果没有用过可以打开在线版，例如http://www.blue-zero.com/WebSocket），连接到ws://127.0.0.1:80：

可以看到输入地址，点击连接，右侧窗口显示连接已建立，控制台显示新连接：

简单输入一个内容，可以看到客户端后服务器的交互：

注解

@ServerEndpoint

当ServerEndpointExporter类通过Spring配置进行声明并被使用，它将会去扫描带有@ServerEndpoint注解的类 被注解的类将被注册成为一个WebSocket端点 所有的配置项都在这个注解的属性中 ( 如:@ServerEndpoint("/ws") )

@OnOpen

当有新的WebSocket连接进入时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session、HttpHeaders

@OnClose

当有WebSocket连接关闭时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session

@OnError

当有WebSocket抛出异常时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session、Throwable

@OnMessage

当接收到字符串消息时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session、String

@OnBinary

当接收到二进制消息时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session、byte[]

@OnEvent

当接收到Netty的事件时，对该方法进行回调 注入参数的类型:Session、Object

配置

所有的配置项都在这个注解的属性中:

通过application.properties进行配置

对注解中的prefix进行设置后，即可在application.properties中进行配置。如下：

首先在ServerEndpoint注解中设置prefix的值

接下来即可在application.properties中配置

application.properties中的key与注解@ServerEndpoint中属性的对应关系如下:

自定义Favicon

配置favicon的方式与spring-boot中完全一致。只需将favicon.ico文件放到classpath的根目录下即可。如下:

自定义错误页面

配置自定义错误页面的方式与spring-boot中完全一致。你可以添加一个 /public/error 目录，错误页面将会是该目录下的静态页面，错误页面的文件名必须是准确的错误状态或者是一串掩码,如下：

多端点服务

在快速启动的基础上，在多个需要成为端点的类上使用@ServerEndpoint、@Component注解即可

可通过ServerEndpointExporter.getInetSocketAddressSet()获取所有端点的地址

当地址不同时(即host不同或port不同)，使用不同的ServerBootstrap实例

当地址相同,路径(path)不同时,使用同一个ServerBootstrap实例

当多个端点服务的port为0时，将使用同一个随机的端口号

当多个端点的port和path相同时，host不能设为"0.0.0.0"，因为"0.0.0.0"意味着绑定所有的host

参考文档：https://github.com/YeautyYE/netty-websocket-spring-boot-starter/blob/master/README_zh.md

代码地址： https://gitee.com/blueses/spring-boot-demo