Netty组件
1. Bootstrap, ServerBootstrap
Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类，ServerBootstrap 是服务端启动引导类。
2. NioEventLoop, NioEventLoopGroup
NioEventLoop 中维护了一个线程和任务队列，支持异步提交执行任务，线程启动时会调用NioEventLoop 的 run 方法，执行 I/O 任务和非 I/O 任务：
- I/O 任务，即 selectionKey 中 ready 的事件，如 accept、connect、read、write 等，由 processSelectedKeys 方法触发。
- 非 IO 任务，添加到 taskQueue 中的任务，如 register0、bind0 等任务，由 runAllTasks 方法触发。
NioEventLoopGroup，主要管理 EventLoop 的生命周期，可以理解为一个线程池，内部维护了一组线程，每个线程(NioEventLoop)负责处理多个 Channel 上的事件，而一个 Channel 只对应于一个线程。
3. Channel
Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作. 常用Channel类型:
- NioSocketChannel，异步的客户端 TCP Socket 连接。
- NioServerSocketChannel，异步的服务器端 TCP Socket 连接。
- NioDatagramChannel，异步的 UDP 连接。
- NioSctpChannel，异步的客户端 Sctp 连接。
- NioSctpServerChannel，异步的 Sctp 服务器端连接。
4. ChannelHandler
ChannelHandler 是一个接口，处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作，并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。
可以继承它的子类:
- ChannelInboundHandler 用于处理入站 I/O 事件。
- ChannelOutboundHandler 用于处理出站 I/O 操作。
- ChannelInboundHandlerAdapter 用于处理入站 I/O 事件。
- ChannelOutboundHandlerAdapter 用于处理出站 I/O 操作。
5. ChannelPipline
保存 ChannelHandler 的 List，用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作。
ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式，使用户可以完全控制事件的处理方式，以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互。
一个 Channel 包含了一个 ChannelPipeline，而 ChannelPipeline 中又维护了一个由 ChannelHandlerContext 组成的双向链表，并且每个 ChannelHandlerContext 中又关联着一个 ChannelHandler。
客户端与服务端通信
Netty服务端
public class NettyServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建两个线程组bossGroup和workerGroup, 含有的子线程NioEventLoop的个数默认为cpu核数的两倍
// bossGroup只是处理连接请求 ,真正的和客户端业务处理，会交给workerGroup完成
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
//创建服务器端的启动对象
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
//使用链式编程来配置参数
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //设置两个线程组
.channel(NioServerSocketChannel.class) //使用NioServerSocketChannel作为服务器的通道实现
// 初始化服务器连接队列大小，服务端处理客户端连接请求是顺序处理的,所以同一时间只能处理一个客户端连接。
// 多个客户端同时来的时候,服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {//创建通道初始化对象，设置初始化参数
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
//对workerGroup的SocketChannel设置处理器
ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
}
});
System.out.println("netty server start。。");
//绑定一个端口并且同步, 生成了一个ChannelFuture异步对象，通过isDone()等方法可以判断异步事件的执行情况
//启动服务器(并绑定端口)，bind是异步操作，sync方法是等待异步操作执行完毕
ChannelFuture cf = bootstrap.bind(9000).sync();
//对通道关闭进行监听，closeFuture是异步操作，监听通道关闭
// 通过sync方法同步等待通道关闭处理完毕，这里会阻塞等待通道关闭完成
cf.channel().closeFuture().sync();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
/**
* 读取客户端发送的数据
*
* @param ctx 上下文对象, 含有通道channel，管道pipeline
* @param msg 就是客户端发送的数据
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
//将 msg 转成一个 ByteBuf，类似NIO 的 ByteBuffer
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
System.out.println("客户端发送消息是:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
}
/**
* 数据读取完毕处理方法
*
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("HelloClient", CharsetUtil.UTF_8);
ctx.writeAndFlush(buf);
}
/**
* 处理异常, 一般是需要关闭通道
*
* @param ctx
* @param cause
* @throws Exception
*/
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
ctx.close();
}
}客户端代码:
public class NettyClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//客户端需要一个事件循环组
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
try {
//创建客户端启动对象
//注意客户端使用的不是 ServerBootstrap 而是 Bootstrap
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
//设置相关参数
bootstrap.group(group) //设置线程组
.channel(NioSocketChannel.class) // 使用 NioSocketChannel 作为客户端的通道实现
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
//加入处理器
channel.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());
}
});
System.out.println("netty client start");
//启动客户端去连接服务器端
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 9000).sync();
//对关闭通道进行监听
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
group.shutdownGracefully();
}
}
}public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
/**
* 当客户端连接服务器完成就会触发该方法
*
* @param ctx
*/
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("HelloServer", CharsetUtil.UTF_8);
ctx.writeAndFlush(buf);
}
//当通道有读取事件时会触发，即服务端发送数据给客户端
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
System.out.println("收到服务端的消息:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
System.out.println("服务端的地址： " + ctx.channel().remoteAddress());
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
// 发生异常时, 关闭连接
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}Netty优化
内置通信传输模式(Channel):
- NIO
- Epoll
- OIO
- Local
- Embedded
ChannelOption参数
共享Handler
@Sharable 注解
ByteBUF
TCP粘包/半包
触发条件
- 粘包: 密集发送小报文
- 半包: 发送大报文
解决方案
- 协商发送固定大小
- 发送的报文前拼接上报文大小
编解码
http web
序列化选择
应考虑因素:
- 是否跨语言
- 空间/时间
- 编解码速度
- 可读性
# select, poll, epoll区别
实现web客户端
1. 自动选择SSL服务端AutoSSLHttpServer
public class AutoSSLHttpServer {
public static final int port = 6790; //设置服务端端口
private static EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); // 通过nio方式来接收连接和处理连接
private static ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
/**
* Netty创建全部都是实现自AbstractBootstrap。
* 客户端的是Bootstrap，服务端的则是ServerBootstrap。
**/
public static void main(String[] args) throws Exception {
SelfSignedCertificate ssc = new SelfSignedCertificate();
final SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forServer(ssc.certificate(),
ssc.privateKey()).build();
try {
b.group(group);
b.channel(NioServerSocketChannel.class);
b.childHandler(new AutoSSLServerHandlerInit(sslCtx)); //设置过滤器
// 服务器绑定端口监听
ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
System.out.println("服务端启动成功,端口是:"+port);
// 监听服务器关闭监听
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
group.shutdownGracefully(); //关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程
}
}
}2. AutoSSLServerHandlerInit
public class AutoSSLServerHandlerInit extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
private final SslContext sslCtx;
public AutoSSLServerHandlerInit(SslContext sslCtx) {
this.sslCtx = sslCtx;
}
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline ph = ch.pipeline();
/*根据客户端的访问来决定是否启用SSL*/
ph.addLast(new OptionalSslHandler(sslCtx));
/*把应答报文 编码*/
ph.addLast("encoder",new HttpResponseEncoder());
/*把请求报文 解码*/
ph.addLast("decoder",new HttpRequestDecoder());
/*聚合http为一个完整的报文*/
ph.addLast("aggregator",
new HttpObjectAggregator(10*1024*1024));
/*把应答报文 压缩,非必要*/
ph.addLast("compressor",new HttpContentCompressor());
// 真正处理业务Handler
ph.addLast(new BusiHandler());
}
}3. 处理业务Handler-BusiHandler
public class BusiHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
/**
* 发送的返回值
* @param ctx 返回
* @param context 消息
* @param status 状态
*/
private void send(ChannelHandlerContext ctx, String context,
HttpResponseStatus status) {
FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(
HttpVersion.HTTP_1_1,status,
Unpooled.copiedBuffer(context,CharsetUtil.UTF_8)
);
response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE,"text/plain;charset=UTF-8");
ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
String result="";
FullHttpRequest httpRequest = (FullHttpRequest)msg;
System.out.println(httpRequest.headers());
try{
//获取路径
String path=httpRequest.uri();
//获取body
String body = httpRequest.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);
//获取请求方法
HttpMethod method=httpRequest.method();
System.out.println("接收到:"+method+" 请求");
//如果不是这个路径，就直接返回错误
if(!"/testNt".equalsIgnoreCase(path)){
result="非法请求!"+path;
send(ctx,result,HttpResponseStatus.BAD_REQUEST);
return;
}
//如果是GET请求
if(HttpMethod.GET.equals(method)){
//接受到的消息，做业务逻辑处理...
System.out.println("body:"+body);
result="GET请求,应答:\n"+RespConstant.getNews();
send(ctx,result,HttpResponseStatus.OK);
return;
}
//如果是其他类型请求，如post
if(HttpMethod.POST.equals(method)){
//接受到的消息，做业务逻辑处理...
//....
return;
}
}catch(Exception e){
System.out.println("处理请求失败!");
e.printStackTrace();
}finally{
//释放请求
httpRequest.release();
}
}
/*
* 建立连接时，返回消息
*/
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("连接的客户端地址:" + ctx.channel().remoteAddress());
}
}
4. 浏览器访问效果
实现一个聊天室
==
