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Java IO — NIO Channel

在上一章NIO Channel篇中我们解释了它在NIO中的作用。Channel（通道）是一个核心概念，它提供了与IO设备（如文件、网络套接字等）进行数据传输的能力。下面我将从多个方面详细讲解NIO的Channel。Channel本身不直接存储数据，它通过与Buffer（缓冲区）的交互来实现数据的读写。数据首先被读入到Buffer中，然后再从Buffer中写入到Channel，或者从Channel读入到Buffer。 Channel的工作原理 • ‌与Buffer的交互‌：Channel本身不直接存储数据，它通过与Buffer（缓冲区）的交互来实现数据的读写。数据首先被读入到Buffer中，然后再从Buffer中写入到Channel，或者从Channel读入到Buffer。 • ‌非阻塞模式‌：Channel支持非阻塞模式，这意味着线程可以在等待IO操作完成时继续执行其他任务，而不是被阻塞。这大大提高了程序的并发处理能力。 • ‌Selector机制‌：NIO还提供了Selector机制，它允许单个线程同时处理多个Channel的IO事件。Selector会不断地轮询注册在其上的Channel，检查是否有IO事件发生，并通知相应的线程进行处理。

Java IO — NIO Buffer

在上一章中我们介绍的 NIO模型的核心组件以及其运行流程知道如何简单使用 buffer 之后，下面就来探究一下 buffer 的底层原理。 Buffer 的原理主要在于它的四个属性： • mark：在缓冲区操作过程当中，可以将当前的 position 的值临时存入 mark 属性中，需要的时候再取出，恢复到之前的 position，重新从之前的 position 位置开始处理。调用 mark() 方法来设置 mark=position，再调用 reset() 可以让 position 恢复到 mark 标记的位置，即 position=mark • position：位置，读或写都会改变位置 • limit：表示缓冲区的当前终点，不能对缓冲区超过极限的位置进行读写操作，极限可以修改 • capacity：容量，在缓冲区创建时设定且不可修改，比如前面创建的缓冲区容量就是 1024 且不可修改

Java IO — IO/NIO模型

在Java中，IO（输入/输出）操作是核心组成部分，尤其是在网络编程和文件操作中。随着Java的发展，IO模型也在不断进化，以适应不同的应用场景和性能需求。本文将详细介绍Java中的三种主要IO模型：阻塞IO（BIO）、非阻塞IO（NIO）和异步非阻塞IO（AIO）。

Java算法 — 快速排序（Quick Sort）

上文我们介绍了Java比较算法的核心思想但那仅仅是最简单的思维方式并不是大家最常用下面我们来学习下组合了集中思想的快速排序算法。快速排序（Quick Sort）是一种高效且广泛应用的排序算法，由东尼·霍尔所发展，并于1960年由C.A.R.Hoare提出。快速排序是对冒泡排序的一种改进，它采用分治法的策略来将一个序列（或数组）分为两个子序列，并通过递归的方式对这两个子序列进行排序，从而达到整个序列有序的目的。通过选取一个基准值（pivot），将待排序的序列分为两部分，一部分包含所有小于基准值的元素，另一部分包含所有大于基准值的元素（相等的元素可以归到任一边）。然后，递归地对这两部分继续进行快速排序，直到整个序列有序。在Java中List接口中实际应用了该算法，也是我们最常使用的算法之一。本文介绍了Java中的快速排序和归并排序算法，包括其实现细节和优化策略。快速排序使用三向分区方法进行排序，而归并排序利用分治策略进行合并。还讨论了Timsort算法的执行过程和关键阀值，以及如何在Java中对List集合进行排序。Timsort结合了归并排序和二分插入排序的优点，适用于大数据集的排序。

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Java算法 — 比较排序（Comparison-based Sorting）

比较排序（Comparison-based Sorting）是一种基于元素之间比较操作的排序算法。这类算法通过比较数据之间的大小关系来确定数据的相对顺序，从而完成排序。在我们学习Java算法过程中是一个比较重要的一个排序算法，下面我讲从一些基础简单算法它们不是最好的算法但是其中的核心思想和思维模式值得我们深入学习。其实有选择排序（Selection Sort），插入排序（Insertion Sort），冒泡排序（Bubble Sort），归并排序（Merge Sort），堆排序（Heap Sort）

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Netty流程剖析 — 服务启动源码

前面几个小节，我们梳理了几个核心组建，深入的分析了这几个组建的工作原理和一些实现细节，但是细看局部总是难以获得一个全局的视角，很难把它们真正的串起来。在梳理完这几个组件之后，我最想知道的就是启动的时候和读写操作的时候，这几个组件是怎么配合工作。虽然我也看过一切流程图，和一些简单的总结，但是自己没有深入过源码总感觉缺了点什么。我相信只有真正分析调试过源码才能真正理解，各个组件之间是怎么协作的，各个组件之间的设计要点是什么了。带着这些疑惑，我深入了源码也收获颇丰。这个部分，我们将对Netty的启动过程进行深入的分析，看看Netty是如何进行注册、绑定和监听。

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Netty核心组件源码剖析 — ByteBuffer

在上一小节中，我们介绍channel，channel 的主要功能有处理网络IO读写，处理连接。这里需要注意的是channel仅仅是负责读写操作，在NIO中真正负责传输数据的是Buffer（缓冲区）。在NIO中，缓冲区的作用也是用来临时存储数据，可以理解为I/O数据的中转站。缓冲区直接对接channel，为其提供写入和读取的数据。通过操作buffer批量进行数据传输提高效率。在NIO中主要有八种缓冲区(ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer，IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer)。在网络中传输中，字节是基本单位，NIO使用的ByteBuffer作为Byte的字节容器，但是NIO中实现过于复杂，因此Netty又写了一套ByteBuf来代替NIO的ByteBuffer，这一小节我们将深入ByteBuf源码，探究ByteBuf底层原理与实现细节。

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Netty核心组件源码剖析 — Channel

上一小节我们梳理了NioEventLoop，通过梳理我们知道，NioEventLoop本质上就是封装的执行线程，线程通过NioEventLoopGroup构造创建。NioEventLoop通过select()方法监听selectKey触发对应连接，读/写事件。并在每次的循环中执行一定的任务队列中的任务。而每次事件的触发都是基于Channel实现的。这里的Channel不是NIO中的Channel，而是我们Netty中封装了NIO Channel实现的Channel。这一小节我们将深入理解Channel的一些功能原理和具体的一些实现细节。

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Netty核心组件源码剖析 — NioEventLoop

我们的源码分析会围绕着《Netty源码剖析与应用》这本书来学习，并且结合自己分析看源码，毕竟只有自己看到才是真的。这一小节我们要分析梳理核心组件NioEventLoop的源码，从源码角度看看NioEventLoop到底做了哪些事。第一次深入的研究源码学习，源码看得的确挺头大的，但是通过源码角度对Netty又有了一个全新的认知收获很多，那我们就一起来分析以下NioEventLoop吧。

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网络编程 — Reactor模型与Netty

socket网络编程和IO模型，这一小节我们来入门Netty。对于很多程序员来说，Netty是非常遥远的。很多程序员认为平时的开发过程中基本不会使用到Netty，如果你也是这么认为的那就大错特错了。因为我们虽然不会直接写Netty的代码，但是我们每天都在间接使用Netty，大到我们的RPC框架dubbo、大数据的Hadoop，小到Redis的工具包，几乎所有实现网络通信的框架都是基于Netty实现的。所以学习Netty掌握Netty不论是对于我们来说都是开发网络程序，还是排查网络问题，亦或是框架设计思想上的提升都有莫大的帮助。这一小节我们先从最基本的Netty的结构模型开始，先建立一个Netty的基本的认知，随后我们编写Netty的HelloWorld加深对Netty的一些模块点的理解

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网络编程 — Socket编程与IO模型

网络的基础知识包括一些网络模型和协议。我们常说Talk is cheap, show me code.这一小节我们将解锁Socket网络编程，通过Socket来编写简单一些简单的网络小程序。我很早之前就接触过Socket网络编程，也能写一些简单的程序，但是始终感觉socket离我很遥远，不清楚socket到底是什么以及socket是如何工作的。如果你也有和我一样的疑问，通过这一小节的梳理让我们一起搞懂socket，解锁socket技能点。在编写完socket程序之后，我们还会思考如何提高我们socket网络程序的处理吞吐量连接数，并且引入我们的IO模型，深入理解几种常见的IO模型。

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网络基础 — 深入理解TCP协议

网络模型和一些网络协议，其中最大头TCP协议我们挖了一个坑，这一小节我们来填坑。这一小节我们主要分成三大块，第一部分我们将介绍，TCP的三次握手和四次挥手，通过简单的交互维护一个状态机之后建立一个稳定可靠的连接。我们有了一个稳定的连接，我们还需要数据包地稳定发送和接收。有了上面两个保障之后，如何充分利用网络带宽，成了最后的问题，这里我们介绍了传统算法和BBR算法。梳理完以上这些部分，我相信你对TCP协议会有更加深入的理解，让我们先从TCP的介绍开始吧～

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人道洛阳花似锦，偏我来时不逢春