Netty简单通信

Posted 2021-04-30 程序援之家

Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

Netty是建立在NIO基础之上，Netty在NIO之上又提供了更高层次的抽象。

在Netty里面，Accept连接可以使用单独的线程池去处理，读写操作又是另外的线程池来处理。

Accept连接和读写操作也可以使用同一个线程池来进行处理。而请求处理逻辑既可以使用单独的线程池进行处理，也可以跟放在读写线程一块处理。线程池中的每一个线程都是NIO线程。用户可以根据实际情况进行组装，构造出满足系统需求的并发模型。

Netty提供了内置的常用编解码器，包括行编解码器［一行一个请求］，前缀长度编解码器［前N个字节定义请求的字节长度］，可重放解码器［记录半包消息的状态］，HTTP编解码器，WebSocket消息编解码器等等

Netty提供了一些列生命周期回调接口，当一个完整的请求到达时，当一个连接关闭时，当一个连接建立时，用户都会收到回调事件，然后进行逻辑处理。

Netty可以同时管理多个端口，可以使用NIO客户端模型，这些对于RPC服务是很有必要的。

Netty除了可以处理TCP Socket之外，还可以处理UDP Socket。

在消息读写过程中，需要大量使用ByteBuffer，Netty对ByteBuffer在性能和使用的便捷性上都进行了优化和抽象。

代码：

服务端：

package com.kinson.netty.server;import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;import io.netty.channel.Channel;import io.netty.channel.ChannelOption;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.nio.NioserverSocketChannel;/**

 * descripiton:服务端
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 15:37
 * @modifier:
 * @since: */public class NettyServer {    /**
     * 端口     */
    private int port;    public NettyServer(int port) {        this.port = port;
    }    public void run() {        //EventLoopGroup是用来处理IO操作的多线程事件循环器        //负责接收客户端连接线程
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();        //负责处理客户端i/o事件、task任务、监听任务组
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();        //启动 NIO 服务的辅助启动类
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        bootstrap.group(bossGroup, workerGroup);        //配置 Channel
        bootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);
        bootstrap.childHandler(new ServerIniterHandler());        //BACKLOG用于构造服务端套接字ServerSocket对象，        // 标识当服务器请求处理线程全满时，用于临时存放已完成三次握手的请求的队列的最大长度
        bootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);        //是否启用心跳保活机制
        bootstrap.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);        try {            //绑定服务端口监听
            Channel channel = bootstrap.bind(port).sync().channel();
            System.out.println("server run in port " + port);            //服务器关闭监听
            /*channel.closeFuture().sync()实际是如何工作:
            channel.closeFuture()不做任何操作，只是简单的返回channel对象中的closeFuture对象，对于每个Channel对象，都会有唯一的一个CloseFuture，用来表示关闭的Future，
            所有执行channel.closeFuture().sync()就是执行的CloseFuturn的sync方法，从上面的解释可以知道，这步是会将当前线程阻塞在CloseFuture上*/
            channel.closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {            //关闭事件流组            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }    public static void main(String[] args) {        new NettyServer(8899).run();
    }
}

服务端业务逻辑处理：

package com.kinson.netty.server;import io.netty.channel.Channel;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;import io.netty.channel.group.ChannelGroup;import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;/**

 * descripiton: 服务器的处理逻辑
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 15:50
 * @modifier:
 * @since: */public class ServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {    /**
     * 所有的活动用户     */
    public static final ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);    /**
     * 读取消息通道
     *
     * @param context
     * @param s
     * @throws Exception     */
    @Override    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext context, String s)            throws Exception {
        Channel channel = context.channel();        //当有用户发送消息的时候，对其他的用户发送消息
        for (Channel ch : group) {            if (ch == channel) {
                ch.writeAndFlush("[you]: " + s + "\n");
            } else {
                ch.writeAndFlush("[" + channel.remoteAddress() + "]: " + s + "\n");
            }
        }
        System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "]: " + s + "\n");
    }    /**
     * 处理新加的消息通道
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception     */
    @Override    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();        for (Channel ch : group) {            if (ch == channel) {
                ch.writeAndFlush("[" + channel.remoteAddress() + "] coming");
            }
        }
        group.add(channel);
    }    /**
     * 处理退出消息通道
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception     */
    @Override    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();        for (Channel ch : group) {            if (ch == channel) {
                ch.writeAndFlush("[" + channel.remoteAddress() + "] leaving");
            }
        }
        group.remove(channel);
    }    /**
     * 在建立连接时发送消息
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception     */
    @Override    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();        boolean active = channel.isActive();        if (active) {
            System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "] is online");
        } else {
            System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "] is offline");
        }
        ctx.writeAndFlush("[server]: welcome");
    }    /**
     * 退出时发送消息
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception     */
    @Override    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();        if (!channel.isActive()) {
            System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "] is offline");
        } else {
            System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "] is online");
        }
    }    /**
     * 异常捕获
     *
     * @param ctx
     * @param e
     * @throws Exception     */
    @Override    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable e) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();
        System.out.println("[" + channel.remoteAddress() + "] leave the room");
        ctx.close().sync();
    }

}

服务端处理器注册：

package com.kinson.netty.server;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.ChannelPipeline;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;/**

 * descripiton: 服务器初始化
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 15:46
 * @modifier:
 * @since: */public class ServerIniterHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {        //管道注册handler
        ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();        //编码通道处理
        pipeline.addLast("decode", new StringDecoder());        //转码通道处理
        pipeline.addLast("encode", new StringEncoder());        //聊天服务通道处理
        pipeline.addLast("chat", new ServerHandler());
    }
}
 
客户端：
package com.kinson.netty.client;import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.channel.Channel;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;import org.apache.commons.lang3.StringUtils;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;/**

 * descripiton: 客户端
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 16:40
 * @modifier:
 * @since: */public class NettyClient {    private String ip;    private int port;    private boolean stop = false;    public NettyClient(String ip, int port) {        this.ip = ip;        this.port = port;
    }    public void run() throws IOException {        //设置一个多线程循环器
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();        //启动附注类
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        bootstrap.group(workerGroup);        //指定所使用的NIO传输channel
        bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);        //指定客户端初始化处理
        bootstrap.handler(new ClientIniterHandler());        try {            //连接服务
            Channel channel = bootstrap.connect(ip, port).sync().channel();            while (true) {                //向服务端发送内容
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                String content = reader.readLine();                if (StringUtils.isNotEmpty(content)) {                    if (StringUtils.equalsIgnoreCase(content, "q")) {
                        System.exit(1);
                    }
                    channel.writeAndFlush(content);
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            System.exit(1);
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        new NettyClient("127.0.0.1", 8899).run();
    }
}

客户端逻辑处理：

package com.kinson.netty.client;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;/**

 * descripiton: 客户端逻辑处理
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 16:50
 * @modifier:
 * @since: */public class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    @Override    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String s) throws Exception {        //打印服务端的发送数据        System.out.println(s);
    }
}

客户端处理器注册：

package com.kinson.netty.client;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.ChannelPipeline;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.handler.codec.http.HttpClientCodec;import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;/**

 * descripiton: 客户端处理初始化
 *
 * @author: www.iknowba.cn
 * @date: 2018/3/23
 * @time: 16:55
 * @modifier:
 * @since: */public class ClientIniterHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {        //注册管道
        ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
        pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
        pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
        pipeline.addLast("http", new HttpClientCodec());
        pipeline.addLast("chat", new ClientHandler());
    }
}

测试时先启动服务端，再启动客户端。。。