Netty：高性能NIO框架的优势与Bug修复

"本文主要介绍了Netty作为Java NIO框架的优势和使用原因，以及Netty在处理特定问题上的改进，包括对数据格式封装的支持、简化NIO编程的复杂性、处理上层服务以及修复JDK NIO框架的poll/epoll bug。此外，也讨论了为何Netty5未被广泛采用以及选择NIO而非AIO的理由。" Netty是一个高性能、异步事件驱动的网络应用程序框架，用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它弥补了Java NIO框架的一些不足，尤其是在处理网络通信中的数据格式封装、服务端可靠性、可维护性以及性能优化方面。 首先，Netty提供了对诸如Protocol Buffer、JSON等信息格式的封装，这基于责任链模式的编码和解码功能，使得开发者无需关注底层的细节，可以更专注于业务逻辑的实现。这种封装使得网络通信的上层信息处理变得更加便捷和高效。 其次，直接使用Java NIO需要开发者具备多线程和网络编程的知识，而Netty通过提供高级API，降低了使用门槛。它处理了如客户端权限验证、数据读取、断连重连、半包读写、心跳检测等一系列上层服务，使得开发者能更容易地构建出可靠的、易维护的服务器应用。 再者，Netty解决了JDK NIO框架的一个关键问题，即poll/epoll bug。当Selector在Linux系统上运行时，可能会导致CPU使用率过高。虽然在JDK 1.7中这个问题尚未完全解决，但Netty框架已经对此进行了修复，确保了在各种操作系统环境下的稳定运行。 至于Netty5未被广泛采纳，主要是由于其引入了ForkJoinPool，增加了代码复杂性且性能提升不明显，同时，不同分支的代码同步工作量大，加上还有待解决的问题，如是否废弃exceptionCaught，是否暴露EventExecutorChooser等。这些因素使得Netty团队决定暂不推进到Netty5版本。 最后，Netty选择了NIO而不是AIO（异步I/O），主要考虑是在Linux系统上，AIO的底层实现仍然依赖EPOLL，性能并无显著优势，而且AIO的API封装使得深入优化变得困难。此外，AIO在接收数据时需要预先分配缓存，而NIO则是在需要时才进行分配，这在某些场景下可能造成资源浪费。 Netty通过提供更高级别的抽象和优化，为Java NIO开发者带来了便利，提升了网络应用的性能和可维护性，是Java NIO领域的重要工具。