Netty是一个由java编写的异步的，基于事件驱动的网络应用框架。

Netty业务代码
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Netty EventLoop / NioChannel
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Java NIO API（Selector、SocketChannel）
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JVM JNI Native方法
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操作系统系统调用（epoll / IOCP / kqueue）
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操作系统内核 TCP/IP协议栈
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网卡硬件

第一层：Netty（应用框架层）

Netty 是基于 Java NIO 封装的高性能网络框架，不直接操作系统调用，把 NIO 的繁琐 API 做了封装：

  1. EventLoop：事件循环线程，一个线程绑定一个 Selector，循环做：轮询 IO 事件、处理连接、读写数据、执行任务。
  2. NioServerSocketChannel：服务端通道，对应服务端 Socket；
  3. NioSocketChannel：客户端连接通道；
  4. ChannelPipeline：责任链，读写事件在多个 Handler 之间传递（编解码、业务逻辑）；
  5. ByteBuf：Netty 自研缓冲区，替代 Java NIO ByteBuffer，优化内存池、零拷贝。

Netty 底层就是调用 java.nio 包的类，Netty 本身不直接发起操作系统 syscall。

第二层：Java NIO（JDK 封装层，java.nio）

Java NIO 是 JDK 提供的非阻塞 IO 库，是 Java 程序和操作系统之间的中间层。 核心组件：

  1. Selector（多路复用器）
    • Linux：JDK NIO Selector 默认底层封装 epoll；
    • Windows：JDK NIO Selector 底层封装 IOCP；
    • MacOS：JDK NIO Selector 底层封装 kqueue；
  2. ServerSocketChannel：非阻塞服务端 Socket，监听端口；
  3. SocketChannel：非阻塞客户端通信通道；
  4. ByteBuffer：NIO 原生字节缓冲区。

Java NIO 的所有操作，最终都会通过 JVM 的 Native 方法（JNI），调用操作系统 C 库，再触发系统调用。

第三层：操作系统系统调用（OS 内核层）

系统调用：用户态程序向操作系统内核请求服务的入口。

Linux（epoll 模型）

Netty 在 Linux 下可以切换 epoll 原生实现：Netty 自带 EpollEventLoopGroup，不使用 JDK NIO Selector，直接通过 JNI 调用 Linux epoll 系统调用，跳过 JDK NIO 封装，性能更高。

  1. epoll_create：创建 epoll 实例；
  2. epoll_ctl：注册 / 删除 socket 到 epoll；
  3. epoll_wait：阻塞等待 IO 就绪事件（可读、可写、连接到来）；
  4. socket() 创建套接字；
  5. bind() 绑定端口；
  6. listen() 开启监听；
  7. accept() 接收新连接；
  8. send() / recv() 收发 TCP 数据。

Windows（IOCP 完成端口）

Windows 没有 epoll，使用 IOCP 异步 IO 模型：

  1. WSASocket 创建 Windows 网络套接字；
  2. CreateIoCompletionPort 创建完成端口；
  3. WSAAccept 接收连接；
  4. WSASend / WSARecv 异步收发数据；
  5. GetQueuedCompletionStatus 获取 IO 完成事件。

MacOS（kqueue）

类 epoll 的多路复用模型：

  1. kqueue() 创建队列；
  2. kevent() 注册事件、等待事件；
  3. socket、bind、listen、accept、send/recv 基础网络系统调用。