基础
什么是 Netty？它的作用是什么？
Netty 是一个基于 Java NIO 的客户端/服务端网络编程框架，用于快速开发可扩展的网络应用程序。它提供了简单易用的 API，支持事件驱动的异步网络通信，处理高并发和高吞吐量的网络请求。
为何说Netty使用简单？
假设我们现在要搭建一个Server服务器，使用Java NIO的步骤如下：
创建 ServerSocketChannel。绑定监听端口，并配置为非阻塞模式。
创建 Selector，将之前创建的 ServerSocketChannel 注册到 Selector 上，监听 SelectionKey.OP_ACCEPT。循环执行 Selector#select() 方法，轮询就绪的 Channel。
轮询就绪的 Channel 时，如果是处于 OP_ACCEPT 状态，说明是新的客户端接入，调用 ServerSocketChannel#accept()方法，接收新的客户端。设置新接入的 SocketChannel 为非阻塞模式，并注册到 Selector 上，监听 OP_READ 。
如果轮询的 Channel 状态是 OP_READ ，说明有新的就绪数据包需要读取，则构造 ByteBuffer对象，读取数据。这里，解码数据包的过程，需要我们自己编写。
使用Netty的步骤如下：
无需关心 OP_ACCEPT、OP_READ、OP_WRITE 等等 IO 操作，Netty 已经封装，对我们在使用是透明无感的。
使用 boss 和 worker EventLoopGroup ，Netty 直接提供多 Reactor 多线程模型。
在 Netty 中，我们看到有使用一个解码器 FixedLengthFrameDecoder，可以用于处理定长消息的问题，能够解决 TCP 粘包拆包问题，十分方便。如果使用 Java NIO ，需要我们自行实现解码器。
Netty使用场景？
构建高性能、低时延的各种 Java 中间件，Netty 主要作为基础通信框架提供高性能、低时延的通信服务。例如：RocketMQ、Dubbo、Spring WebFlux、HDFS。
公有或者私有协议栈的基础通信框架，例如可以基于 Netty 构建异步、高性能的 WebSocket、Protobuf 等协议的支持。
各领域应用，例如大数据、游戏等，Netty 作为高性能的通信框架用于内部各模块的数据分发、传输和汇总等，实现模块之间高性能通信。
Netty如何实现高性能？
线程模型 ：更加优雅的 Reactor 模式实现、灵活的线程模型、利用 EventLoop 等创新性的机制，可以非常高效地管理成百上千的 Channel 。
内存池设计 ：使用池化的 Direct Buffer 等技术，在提高 IO 性能的同时，减少了对象的创建和销毁。并且，内吃吃的内部实现是用一颗二叉查找树，更好的管理内存分配情况。
内存零拷贝 ：使用 Direct Buffer ，可以使用 Zero-Copy 机制。
组件及原理
Netty 的核心组件包括哪些？
Netty 的核心组件包括 Channel、EventLoop、ChannelFuture、ChannelHandler、ChannelPipeline、ByteBuf 等。
Netty 的线程模型是什么？为什么它的性能比传统的线程模型更好？
Netty 的线程模型基于 Reactor 模式，采用了单线程 EventLoop 和多线程 EventLoopGroup 的设计。Netty 通过将所有 I/O 操作放到 EventLoop 上执行，避免了线程切换和同步等开销，从而提高了性能和可伸缩性。
Netty中对于TCP黏包、拆包问题的解决？
Netty 可以通过自定义编解码器、使用定长或分隔符解码器等方式来解决粘包和拆包问题。另外，Netty 还提供了 LengthFieldBasedFrameDecoder 这样的通用解码器，可以自动处理消息的长度字段。
TCP 是以流的方式来处理数据，所以会导致粘包 / 拆包。 原因：
应用程序写入的字节大小大于套接字发送缓冲区的大小，会发生拆包现象。而应用程序写入数据小于套接字缓冲区大小，网卡将应用多次写入的数据发送到网络上，这将会发生粘包现象。
待发送数据大于 MSS（最大报文长度），TCP 在传输前将进行拆包。
以太网帧的 payload（净荷）大于 MTU（默认为 1500 字节）进行 IP 分片拆包。
接收数据端的应用层没有及时读取接收缓冲区中的数据，将发生粘包。
Netty解决： 在 Netty 中，提供了多个 Decoder 解析类，如下：
FixedLengthFrameDecoder ，基于固定长度消息进行粘包拆包处理的。
LengthFieldBasedFrameDecoder ，基于消息头指定消息长度进行粘包拆包处理的。
LineBasedFrameDecoder ，基于换行来进行消息粘包拆包处理的。
DelimiterBasedFrameDecoder ，基于指定消息边界方式进行粘包拆包处理的。
什么是 Channel 和 ChannelPipeline？
Channel 表示一个连接，在 Netty 中用于进行数据读写和事件触发等操作。ChannelPipeline 则是一个 ChannelHandler 的链表，用于处理入站和出站数据，从而实现数据的编解码、协议解析、业务处理等功能。
Netty 支持哪些协议和传输方式？
Netty 支持 TCP、UDP、HTTP、WebSocket 等协议和传输方式，可以用于构建各种类型的网络应用程序。
什么是 EventLoop 和 Future？
EventLoop 是 Netty 中的核心组件，负责处理事件和执行任务。Future 则是异步操作的结果的占位符，可以用于获取操作的执行结果和注册回调函数等操作。
什么是 ByteBuf？与传统的 Java IO 流相比，它有什么优势？
ByteBuf 是 Netty 中的字节缓冲区，用于进行高效的字节操作。与传统的 Java IO 流相比，ByteBuf 支持读写索引分离、零拷贝等优点，可以提高效率和可靠性。
什么是编解码器（Codec）？Netty 中有哪些常用的编解码器？
编解码器（Codec）是一种将消息进行编码和解码的组件，用于将消息从 Java 对象转换为字节流，或将字节流转换为 Java 对象。Netty 中常用的编解码器包括 StringEncoder、StringDecoder、ProtobufEncoder、ProtobufDecoder 等。
如何优化 Netty 应用的性能？
优化 Netty 应用的性能可以从多个方面入手，包括使用合适的线程模型、调整内存池和缓冲区参数、使用零拷贝技术、避免频繁的 GC 等。
Netty 中的哪些组件可以帮助我们实现高可用和容错性？
Netty 中的 ChannelPipeline 和 ChannelHandler 可以帮助我们实现高可用和容错性。通过对请求进行过滤、重试、负载均衡等操作，可以提高系统的可靠性和稳定性。