当前位置 : 主页 > 编程语言 > 其它开发 >

netty通信

来源：互联网收集：自由互联发布时间：2022-05-20

学习netty之前，要先了解操作系统中的IO、零拷贝（已经附上链接了）一、netty的简单介绍 Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架，现为 Github 上的独立项目。 Netty 是一个异步的、基

学习netty之前，要先了解操作系统中的IO、零拷贝（已经附上链接了）

一、netty的简单介绍

Netty 是由 JBOSS 提供的一个 Java 开源框架，现为 Github 上的独立项目。
Netty 是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用以快速开发高性能、高可靠性的网络 IO 程序。
Netty 主要针对在 TCP 协议下，面向 Client 端的高并发应用，或者 **Peer-to-Peer **场景下的大量数据持续传输的应用。
Netty 本质是一个 NIO 框架，适用于服务器通讯相关的多种应用场景。
Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件，用于实现各进程节点之间的内部通信

为什么有了netty框架

原生的NIO存在问题：

NIO的类库和API繁杂：需要熟练掌握Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer
要熟悉Java多线程编程，因为NIO编程涉及到Reactor模式
Selector可能出现空轮询，占用CPU资源

netty是对NIO进行封装，解决了上述问题：

设计优雅：
适用于各种传输类型的统一API，阻塞和非阻塞Socket；
基于灵活且可扩展的事件模型，可以清晰地分离关注点；
高度可定制的线程模型
高性能、吞吐量更高：
延迟更低；
减少资源消耗；
最小化不必要的内存复制。
安全：完整的 SSL/TLS 和 StartTLS 支持。
社区活跃、不断更新

二、线程模式

下面讲解的是netty线程模式的由来

现有的线程模式：

BIO的传统阻塞IO服务模型
NIO的Reactor模型
单 Reactor 单线程；
单 Reactor多线程；
主从 Reactor多线程

2.1 BIO的传统阻塞IO服务模型

1、每个连接都需要独立的线程完成数据的输入，业务处理，数据返回。当并发数很大，就会创建大量的线程，占用很大系统资源。
2、连接创建后，如果当前线程暂时没有数据可读，该线程会阻塞在 Handler对象中的read 操作，导致上面的处理线程资源浪费。

2.2 NIO的Reactor模型

基于I/O多路复用模型：多个客户端进行连接，先把连接请求给Reactor，多个连接共用一个阻塞对象Reactor，由Reactor负责监听和分发，当客户端连接没有数据时不会阻塞线程。
基于线程池复用线程资源：不必再为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务。（解决了当并发数很大时，会创建大量线程，占用很大系统资源）

Reactor模式中核心组成：

Reactor：在一个单独的线程中运行，负责监听和分发事件，分发给适当的处理线程来对IO事件做出反应。
Handlers：处理线程执行IO事件。

单Reactor单线程

特点：

该模型简单没有多线程的竞争，由一个线程完成所有的操作（监听、分发、执行），没有充分利用多核CPU
因为Reactor是单线程运行，因此在处理某个handler的IO事件时，其他的handler需要进行等待，等待时间长因为该线程还要处理业务；
当Reactor出现问题，就会造成业务模块不可用

上图解析：

Reactor对象通过select监控客户端请求事件，收到事件后通过dispatch 进行分发
如果是建立连接请求事件，则由Acceptor通过accept处理连接请求，然后创建一个 Handler 对象处理连接完成后的后续业务处理
如果不是建立连接事件，则Reactor会分发处理线程来处理Handler的IO事件（完成 Read → 业务处理 → send 的完整业务流程）

单Reactor多线程

特点：

充分利用多核CPU，可能出现多线程竞争
因为Reactor是单线程运行，因此在处理某个handler的IO事件时，其他的handler需要进行等待，等待时间短因为处理业务交给worker线程池执行；
Reactor承担所有的事件的监听和响应，它是单线程运行，在高并发场景容易出现性能瓶颈
当Reactor出现问题，就会造成业务模块不可用

上图解析：

Reactor对象通过select监控客户端请求事件，收到事件后，通过Dispatch 进行分发
如果是建立连接请求事件，则由Acceptor通过accept处理连接请求，然后创建一个Handler对象处理完成连接后的各种事件
如果不是连接请求事件，则Reactor会分发处理线程来处理Handler的IO事件，handler只负责响应事件（read、send），不做具体的业务处理交给worker线程池执行（这样不会使handler阻塞太久）
worker线程池会分配独立的worker线程完成真正的业务，并将结果返回给handler，handler收到响应后，通过send将结果返回给client

主从Reactor多线程

特点：

主Reactor可已有多个，从Reactor也可以有多个
主Reactor负责处理建立连接请求事件，从Reactor负责处理业务请求事件
当从Reactor出现问题，可以调用其他的从Reactor提供服务

上图解析：

Reactor主线程 MainReactor对象通过select监听连接事件，收到事件后，通过Acceptor的accept处理连接事件
当Acceptor处理连接事件后，MainReactor将连接分配给SubReactor，subreactor将连接加入到连接队列进行监听，并创建handler进行各种事件处理
当有新事件发生时，subreactor就会分发处理线程来处理handler，handler通过read读取数据，分发给后面的worker线程池处理。
worker线程池分配独立的worker线程进行业务处理，并返回结果。handler 收到响应的结果后，再通过send将结果返回给client
Reactor主线程可以对应多个Reactor子线程，即MainRecator可以关联多个 SubReactor

生活中的体现：
单 Reactor 单线程：前台接待员和服务员是同一个人，全程为顾客服务
单 Reactor 多线程：1 个前台接待员，多个服务员，接待员只负责接待
主从 Reactor 多线程：多个前台接待员，多个服务生

2.3 netty线程模型

netty线程模型主要是依据主从Reactor多线程

BossGroup中的NioEventLoop就像MainReactor可以有多个，WorkerGroup中的NioEventLoop就像SubReactor一样可以有多个。
Netty抽象出两组线程池，BossGroup专门负责接收客户端的连接，WorkerGroup专门负责网络的读写
BossGroup和WorkerGroup类型都是NioEventLoopGroup，NioEventLoopGroup相当于一个事件循环组，这个组中含有多个事件循环，每一个事件循环是NioEventLoop（NioEventLoopGroup可以有多个线程，即可以含有多个NioEventLoop）
NioEventLoop表示一个不断循环的执行处理任务的线程，每个 NioEventLoop都有一个Selector，用于监听绑定在其上的socket的网络通讯
每个BossGroup下面的NioEventLoop循环执行的步骤有3步：
1、轮询 accept 事件
2、处理 accept 事件，与 client 建立连接，生成NioSocketChannel，并将其注册到某个WorkerGroup的NioEventLoop上的Selector
3、继续处理任务队列的任务，即runAllTasks
每个WorkerGroup下面的NioEventLoop循环执行的步骤有3步：
1、轮询 read，write 事件
2、处理 I/O 事件，即 read，write 事件，在对应NioSocketChannel处理
3、处理任务队列的任务，即runAllTasks
每个WorkerGroup的NioEventLoop处理业务时，会使用pipeline（管道），pipeline中包含了channel（通道），即通过pipeline可以获取到对应通道，每个通道中都有一个channelPipeline维护了很多的处理器channelhandler。

netty案例-TCP服务

服务端：
NettyServer

NettyServer代码

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {


        //创建BossGroup 和 WorkerGroup
        //说明
        //1. 创建两个线程组 bossGroup 和 workerGroup
        //2. 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
        //3. 两个都是无限循环
        //4. bossGroup 和 workerGroup 含有的子线程(NioEventLoop)的个数
        //   默认实际 cpu核数 * 2
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //8



        try {
            //创建服务器端的启动对象，配置参数
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();

            //使用链式编程来进行设置
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //设置两个线程组
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) //使用NioSocketChannel 作为服务器的通道实现
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // 设置线程队列等待连接个数
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) //设置保持活动连接状态
//                    .handler(null) // 该 handler对应 bossGroup , childHandler 对应 workerGroup
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {//创建一个通道初始化对象(匿名对象)
                        //给pipeline 设置处理器
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            System.out.println("客户socketchannel hashcode=" + ch.hashCode()); //可以使用一个集合管理 SocketChannel， 再推送消息时，可以将业务加入到各个channel 对应的 NIOEventLoop 的 taskQueue 或者 scheduleTaskQueue
                            ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
                        }
                    }); // 给我们的workerGroup 的 EventLoop 对应的管道设置处理器

            System.out.println(".....服务器 is ready...");

            //绑定一个端口并且同步生成了一个 ChannelFuture 对象（也就是立马返回这样一个对象）
            //启动服务器(并绑定端口)
            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(6668).sync();

            //给cf 注册监听器，监控我们关心的事件

            cf.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    if (cf.isSuccess()) {
                        System.out.println("监听端口 6668 成功");
                    } else {
                        System.out.println("监听端口 6668 失败");
                    }
                }
            });


            //对关闭通道事件  进行监听
            cf.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

}

NettyServerHandler

NettyServerHandler代码

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/*
说明
1. 我们自定义一个Handler 需要继承netty 规定好的某个HandlerAdapter(规范)
2. 这时我们自定义一个Handler , 才能称为一个handler
 */
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    //读取数据事件(这里我们可以读取客户端发送的消息)
    /*
    1. ChannelHandlerContext ctx:上下文对象, 含有 管道pipeline , 通道channel, 地址
    2. Object msg: 就是客户端发送的数据 默认Object
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("服务器读取线程 " + Thread.currentThread().getName() + " channle =" + ctx.channel());
        System.out.println("server ctx =" + ctx);
        System.out.println("看看channel 和 pipeline的关系");
        Channel channel = ctx.channel();
        ChannelPipeline pipeline = ctx.pipeline(); //本质是一个双向链表


        //将 msg 转成一个 ByteBuf
        //ByteBuf 是 Netty 提供的，不是 NIO 的 ByteBuffer.
        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("客户端发送消息是:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        System.out.println("客户端地址:" + channel.remoteAddress());
    }

    //数据读取完毕
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        //writeAndFlush 是 write + flush
        //将数据写入到缓存，并刷新
        //一般讲，我们对这个发送的数据进行编码
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello, 客户端~(>^ω^<)喵1", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    //发生异常后, 一般是需要关闭通道

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        ctx.close();
    }
}

客户端：
NettyClient

NettyClient代码

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

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) // 设置客户端通道的实现类(反射)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler()); //加入自己的处理器
                        }
                    });

            System.out.println("客户端 ok..");

            //启动客户端去连接服务器端
            //关于 ChannelFuture 要分析，涉及到netty的异步模型
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 6668).sync();
            //对关闭通道事件  进行监听
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally {

            group.shutdownGracefully();

        }
    }
}

NettyClientHandler

NettyClientHandler代码

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.util.CharsetUtil;

public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    //当通道就绪就会触发该方法
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("client " + ctx);
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello, server: (>^ω^<)喵", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    //当通道有读取事件时，会触发
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("服务器回复的消息:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        System.out.println("服务器的地址： "+ ctx.channel().remoteAddress());
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

netty中的参数组件 1、Bootstrap、ServerBootstrap

Bootstrap 意思是引导，一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始，主要作用是配置整个 Netty 程序，串联各个组件，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、Future、ChannelFuture

Netty 中所有的 IO 操作都是异步的，不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以立即返回一个ChannelFuture，它可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件

Channel channel()，返回当前正在进行 IO 操作的通道
ChannelFuture sync()，等待异步操作执行完毕，同步执行注册的监听事件

Future-Listener 机制
当Future对象刚刚创建时，处于非完成状态，调用者可以通过返回的 ChannelFuture来获取操作执行的状态，注册监听函数来执行完成后的操作。

通过 isDone 方法来判断当前操作是否完成；
通过 isSuccess 方法来判断已完成的当前操作是否成功；
通过 getCause 方法来获取已完成的当前操作失败的原因；
通过 isCancelled 方法来判断已完成的当前操作是否被取消；
通过 addListener 方法来注册监听器，当操作已完成（isDone方法返回完成），将会通知指定的监听器；

3、Channel

Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作。
Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作。
Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接，读写，绑定端口)，异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回一个ChannelFuture，并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完（后期通过ChannelFuture的方法查看异步执行结果）
不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应
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。

4、Selector

Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用，通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。
当向一个 Selector 中注册 Channel 后，Selector 内部的机制就可以自动不断地查询（Select）这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件（例如可读，可写，网络连接完成等），这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel

5、ChannelHandler 及其实现类

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。
ChannelHandler 本身并没有提供很多方法，因为这个接口有许多的方法需要实现，方便使用期间，可以继承它的子类
当自定义一个handler类处理器时，需要继承ChannelhandlerAdapter

6、Pipeline 和 ChannelPipeline

Pipeline中包含了多个Channel（通道）
一个Channel包含了一个ChannelPipeline，而ChannePipeline中又维护了一个由ChannelHandlerContext组成的双向链表，并且每个channeHandlerContext中又关联着一个channelHandler
ChannelPipeline是保存ChannelHandler的List，用于处理或拦截Channel 的入站事件和出站事件操作
入站事件和出站事件在一个双向链表中，入站事件会从链表head往后传递到最后一个入站的 handler,出站事件会从链表tail往前传递到最前t个出站的handler, c两种类型的handler互不干扰
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

ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler... handlers)，把一个业务处理类（handler）添加到链中的第一个位置
ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers)，把一个业务处理类（handler）添加到链中的最后一个位置

7、ChannelHandlerContext

保存 Channel 相关的所有上下文信息，同时关联一个 ChannelHandler 对象
即ChannelHandlerContext中包含一个具体的事件处理器ChannelHandler，同时ChannelHandlerContext中也绑定了对应的pipeline 和 Channel 的信息，方便对ChannelHandler进行调用。

ChannelHandlerContext的常用方法：
1、ChannelFuture close()，关闭通道
2、ChannelOutboundInvoker flush()，刷新
3、ChannelFuture writeAndFlush(Object msg)，将数据写到ChannelPipeline 中当前 ChannelHandler 的下一个ChannelHandler 开始处理（出站）

8、ChannelOption

Netty在创建Channel实例后，一般都需要设置 ChannelOption 参数

9、EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup

EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象，Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源，一般会有多个 EventLoop 同时工作，每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。
EventLoopGroup 提供 next 接口，可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。在 Netty 服务器端编程中，我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup，例如：BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup。
BossEventLoop负责接收客户端的连接并将SocketChannel注册到 WorkerEventLoopGroup的其中一个workerEventLoop的selector上并进行后续的IO事件处理

10、Unpooled类

Netty提供一个专门用来操作缓冲区（即 Netty 的数据容器）的工具类

ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10);
ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello,world!", Charset.forName("utf-8"));

netty的案例-群聊系统

GroupChatServer

GroupChatServer代码

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

public class GroupChatServer {

    private int port; //监听端口


    public GroupChatServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    //编写run方法，处理客户端的请求
    public void run() throws  Exception{

        //创建两个线程组
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //8个NioEventLoop

        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();

            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

                            //获取到pipeline
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            //向pipeline加入解码器
                            pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
                            //向pipeline加入编码器
                            pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
                            //加入自己的业务处理handler
                            pipeline.addLast(new GroupChatServerHandler());

                        }
                    });

            System.out.println("netty 服务器启动");
            ChannelFuture channelFuture = b.bind(port).sync();

            //监听关闭
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        new GroupChatServer(7000).run();
    }
}

GroupChatServerHandler

GroupChatServerHandler代码

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;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class GroupChatServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {

    //这样写还要自己遍历Channel
    //public static List<Channel> channels = new ArrayList<Channel>();

    //使用一个hashmap 管理私聊（私聊本案例并未实现，只是提供个思路）
    //public static Map<String, Channel> channels = new HashMap<String,Channel>();

    //定义一个channle 组，管理所有的channel
    //GlobalEventExecutor.INSTANCE) 是全局的事件执行器，是一个单例
    private static ChannelGroup  channelGroup = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");


    //handlerAdded 表示连接建立，一旦连接，第一个被执行
    //将当前channel 加入到  channelGroup
    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();
        //将该客户加入聊天的信息推送给其它在线的客户端

        //该方法会将 channelGroup 中所有的channel 遍历，并发送消息，我们不需要自己遍历

        channelGroup.writeAndFlush("[客户端]" + channel.remoteAddress() + " 加入聊天" + sdf.format(new java.util.Date()) + " \n");
        channelGroup.add(channel);

		//私聊如何实现
//         channels.put（"userid100",channel）;
		

    }

    //断开连接, 将xx客户离开信息推送给当前在线的客户
    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        Channel channel = ctx.channel();
        channelGroup.writeAndFlush("[客户端]" + channel.remoteAddress() + " 离开了\n");
        System.out.println("channelGroup size" + channelGroup.size());

    }

    //表示channel 处于活动状态, 提示 xx上线
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        //这个是给服务端看的，客户端上面已经提示xxx加入群聊了
        System.out.println(ctx.channel().remoteAddress() + " 上线了~");
    }

    //表示channel 处于不活动状态, 提示 xx离线了
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        System.out.println(ctx.channel().remoteAddress() + " 离线了~");
    }

    //读取数据，转发给在线的每一个客户端
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {

        //获取到当前channel
        Channel channel = ctx.channel();
        //这时我们遍历channelGroup, 根据不同的情况，回送不同的消息

        channelGroup.forEach(ch -> {
            if(channel != ch) { //不是当前的channel,转发消息
                ch.writeAndFlush("[客户]" + channel.remoteAddress() + " 发送了消息" + msg + "\n");
            }else {//回显自己发送的消息给自己
                ch.writeAndFlush("[自己]发送了消息" + msg + "\n");
            }
        });
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        //关闭通道
        ctx.close();
    }
}

GroupChatClient

GroupChatClient代码

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.util.Scanner;


public class GroupChatClient {

    //属性
    private final String host;
    private final int port;

    public GroupChatClient(String host, int port) {
        this.host = host;
        this.port = port;
    }

    public void run() throws Exception{
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {


        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap()
                .group(group)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

                        //得到pipeline
                        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                        //加入相关handler
                        pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
                        pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
                        //加入自定义的handler
                        pipeline.addLast(new GroupChatClientHandler());
                    }
                });

        ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(host, port).sync();
        //得到channel
            Channel channel = channelFuture.channel();
            System.out.println("-------" + channel.localAddress()+ "--------");
            //客户端需要输入信息，创建一个扫描器
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String msg = scanner.nextLine();
                //通过channel 发送到服务器端
                channel.writeAndFlush(msg + "\r\n");
            }
        }finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new GroupChatClient("127.0.0.1", 7000).run();
    }
}

GroupChatClientHandler

GroupChatClientHandler代码

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

public class GroupChatClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {

    //从服务器拿到的数据
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
        System.out.println(msg.trim());
    }
}

netty的心跳检测机制

IdleStateHandler是netty 提供的处理空闲状态的处理器（放在ChannelPipeline维护的ChannelHandler的双向链表上）：

long readerIdleTime : 表示多长时间没有读, 就会发送一个心跳检测包检测是否连接
long writerIdleTime : 表示多长时间没有写, 就会发送一个心跳检测包检测是否连接
long allIdleTime : 表示多长时间没有读写, 就会发送一个心跳检测包检测是否连接

netty的编解码器

编解码器放在ChannelPipeline维护的ChannelHandler的双向链表上
服务端发数据给客户端：服务端—>出站（编码）—>Socket通道—>入站（解码）—>客户端
客户端发数据给服务端：客户端—>出站（编码）—>Socket通道—>入站（解码）—>服务端

编解码器（自定义编解码器时需要继承下面的其中一个类）：

ByteToMessageDecoder
LineBasedFrameDecoder：这个类在 Netty 内部也有使用，它使用行尾控制字符（\n或者\r\n）作为分隔符来解析数据。
DelimiterBasedFrameDecoder：使用自定义的特殊字符作为消息的分隔符。
HttpObjectDecoder：一个 HTTP 数据的解码器
LengthFieldBasedFrameDecoder：通过指定长度来标识整包消息，这样就可以自动的处理黏包和半包消息。

TCP 粘包和拆包及解决方案

TCP粘包和拆包
使用优化方法（Nagle 算法），将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样做虽然提高了效率，但是接收端就难于分辨出完整的数据包了，出现了粘包和拆包的问题，因为面向流的通信是无消息保护边界的。

服务端分两次读取到了两个独立的数据包，分别是 D1 和 D2，没有粘包和拆包
服务端一次接受到了两个数据包，D1 和 D2 粘合在一起，称之为 TCP 粘包
服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了完整的 D1 包和 D2 包的部分内容，第二次读取到了 D2 包的剩余内容，这称之为 TCP 拆包
服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了 D1 包的部分内容 D1_1，第二次读取到了 D1 包的剩余部分内容 D1_2 和完整的 D2 包。

解决方案
使用自定义协议+编解码器来解决，关键就是要解决服务器端每次读取数据长度的问题，这个问题解决，就不会出现服务器多读或少读数据的问题，从而避免的 TCP 粘包、拆包。

RPC（基于netty）

1、RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用，是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程
2、两个或多个应用程序都分布在不同的服务器上，它们之间的调用都像是本地方法调用一样

RPC的调用流程图

服务消费方（client）以本地调用方式调用服务
client stub 接收到调用后负责将方法、参数等封装成能够进行网络传输的消息体
client stub 将消息进行编码并发送到服务端
server stub 收到消息后进行解码
server stub 根据解码结果调用本地的服务
本地服务执行并将结果返回给 server stub
server stub 将返回导入结果进行编码并发送至消费方
client stub 接收到消息并进行解码
服务消费方（client）得到结果

RPC 的目标就是将 2 - 8 这些步骤都封装起来，用户无需关心这些细节，可以像调用本地方法一样即可完成远程服务调用

上一篇：云原生入门第六章：持续交付
下一篇：没有了

网友评论

相关栏目

netty通信

相关文章