IM即时通讯开发用Netty实现心跳机制断线重连机制

Posted 2023-03-12 wecloud1314

所谓心跳, 即在 TCP 长连接中, 客户端和服务器之间定期发送的一种特殊的数据包, 通知对方自己还在线, 以确保 TCP 连接的有效性。注：心跳包还有另一个作用，经常被忽略，即：一个连接如果长时间不用，防火墙或者路由器就会断开该连接（PS：术语叫“端口老化”）。

 

在 Netty 中, 实现心跳机制的关键是 IdleStateHandler, 那么这个 Handler 如何使用呢?

这里解释下三个参数的含义：

    readerIdleTimeSeconds: 读超时. 即当在指定的时间间隔内没有从 Channel 读取到数据时, 会触发一个 READER_IDLE 的 IdleStateEvent 事件.writerIdleTimeSeconds: 写超时. 即当在指定的时间间隔内没有数据写入到 Channel 时, 会触发一个 WRITER_IDLE 的 IdleStateEvent 事件.allIdleTimeSeconds: 读/写超时. 即当在指定的时间间隔内没有读或写操作时, 会触发一个 ALL_IDLE 的 IdleStateEvent 事件.

注：这三个参数默认的时间单位是秒。若需要指定其他时间单位，可以使用另一个构造方法：IdleStateHandler(boolean observeOutput, long readerIdleTime, long writerIdleTime, long allIdleTime, TimeUnit unit)

下面将使用IdleStateHandler来实现心跳，Client端连接到Server端后，会循环执行一个任务：随机等待几秒，然后ping一下Server端，即发送一个心跳包。

当等待的时间超过规定时间，将会发送失败，以为Server端在此之前已经主动断开连接了。

实现代码如下。

 

ClientIdleStateTrigger —— 心跳触发器：

类ClientIdleStateTrigger也是一个Handler，只是重写了userEventTriggered方法，用于捕获IdleState.WRITER_IDLE事件（未在指定时间内向服务器发送数据），然后向Server端发送一个心跳包。

首先启动客户端，再启动服务器端。

启动完成后，在客户端的控制台上，可以看到打印如下类似日志：

在服务器端可以看到控制台输出了类似如下的日志：

可以看到，客户端在发送4个心跳包后，第5个包因为等待时间较长，等到真正发送的时候，发现连接已断开了；而服务器端收到客户端的4个心跳数据包后，迟迟等不到下一个数据包，所以果断断开该连接。即时通讯聊天软件app开发可以加小蓝豆的v：weikeyun24咨询

在测试过程中，有可能会出现如下异常情况：

出现这种情况的原因是：在连接已断开的情况下，仍然向服务器端发送心跳包。虽然在发送心跳包之前会使用 channel.isActive() 判断连接是否可用，但也有可能上一刻判断结果为可用，但下一刻发送数据包之前，连接就断了。

断线重连对于复杂网络非常有用（没有这个，一旦断网，通信就无法自动恢复了），这里就不过多介绍，相信各位都知道是怎么回事。这里只说大致思路，然后直接上代码。

客户端在监测到与服务器端的连接断开后，或者一开始就无法连接的情况下，使用指定的重连策略进行重连操作，直到重新建立连接或重试次数耗尽。

对于如何监测连接是否断开，则是通过重写ChannelInboundHandler#channelInactive来实现，但连接不可用，该方法会被触发，所以只需要在该方法做好重连工作即可。

注：以下代码都是在上一节心跳机制代码的基础上修改/添加的。因为断线重连是客户端的工作，所以只需对客户端代码进行修改。

在不同环境，可能会有不同的重连需求。有不同的重连需求的，只需自己实现RetryPolicy接口，然后在创建TcpClient的时候覆盖默认的重连策略即可。