網絡編程 - 初識Netty

核心組件

包括如下主要組件：

• Channel
• 回調
• Future
• 事件和ChannelHandler

這些組件表明了不一樣的構造：資源、邏輯、通知。

Channel

Channel是Java NIO的一個基本構造。
在網絡通信中，數據要從發送端應用程序->發送端硬件或則其餘實體->服務端硬件或則其餘實體->服務端應用，所以須要一個數據傳輸過程當中的載體，這個載體就是Channel，它能夠被打開或者被關閉，鏈接或則斷開鏈接。

回調

一個回調就是一個方法，好比A方法在某些特定的流程中，調用B方法，這個B方法，就是A方法的回調。

Future

在java併發編程學習中，咱們也學到了這個對象，能夠看作是對異步操做結果的一個佔位符，在完成以前會一直阻塞，完成後提供對結果的訪問。Netty也提供了本身的ChannelFuture的實現，用於在執行異步操做的時候使用。

事件和ChannelHandler

在Netty中，使用不一樣的事件來通知咱們狀態的改變或則狀態的改變，以便咱們基於這些事件來觸發不一樣的動做。
這些事件包括出站入站等，咱們能夠針對這些事件定義不一樣的處理方式，好比記錄日誌、數據轉換、流控制、業務邏輯處理等，這些處理方式，都是在ChannelHandler中實現的。

其餘組件

EventLoopGroup

簡單的說，他就是一個線程池，EventLoopGroup接口最終基礎了ExecutorService接口。

引導

服務端引導是ServerBootstrap，客戶端是Bootstrap。
ServerBootstrap用於配置Channel、EventLoopGroup、ChannelHandler以及監聽並接受傳入鏈接請求的端口。
Bootstrap與ServerBootstrap不一樣的是，使用服務端的地址和端口來鏈接服務端。

第一個Netty

服務端

服務端流程：

1. 建立引導類ServerBootstrap
2. 建立EventLoopGroup並設置到ServerBootstrap中
3. 設置Channel
4. 綁定本地端口
5. 配置業務邏輯處理ChannelHandler
6. 調用bind方法綁定服務器

EchoServer，經過ServerBootstrap引導類，配置不一樣的信息，這部分的代碼也是通用性的，咱們實際的業務處理邏輯在ChannelHandler上。

public class EchoServer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final EchoServerHandler echoServerHandler = new EchoServerHandler();
        // 建立NioEventLoopGroup類型的EventLoopGroup
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 建立ServerBootstrap
            ServerBootstrap sbs = new ServerBootstrap();
            sbs.group(group)
                    // 設置Channel爲NIO的服務端Channel
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    // 綁定本地端口
                    .localAddress(new InetSocketAddress(Const.PORT))
                    // 把echoServerHandler加入到ChannelPipeline中
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline().addLast(echoServerHandler);
                        }
                    });
            // 異步綁定服務器，阻塞到服務器綁定完成
            ChannelFuture sync = sbs.bind().sync();
            // 獲取channel的closeFuture，阻塞到關閉
            sync.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 優雅的關掉group並釋放全部的資源
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }
}

EchoServerHandler，實際的業務邏輯處理代碼，這部分是根據咱們的業務不一樣進行定製化開發的。

// 標記爲ChannelHandler.Sharable時，標識能被多個channel安全的共享，是線程安全的
@ChannelHandler.Sharable
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    /**
     * 服務端接收客戶端信息的時候調用
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
        String request = byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8);
        String resp = "Hello " + request;
        System.out.println("服務端收到信息：" + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        // 把消息發送給客戶端
        ctx.write(Unpooled.copiedBuffer(resp, CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 服務端處理客戶端最後一條消息後調用
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER)// flush數據
                .addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);// 關閉Channel
    }

    /**
     * 服務端處理消息過程當中，對異常的處理
     *
     * @param ctx
     * @param cause
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        // 打印異常
        cause.printStackTrace();
        // 關閉Channel
        ctx.close();
    }
}

客戶端

客戶端流程：

1. 建立引導類Bootstrap
2. 建立EventLoopGroup並設置到Bootstrap中
3. 設置Channel
4. 綁定服務端地址和端口
5. 配置業務邏輯處理ChannelHandler
6. 鏈接服務端，等待處理完成後關閉鏈接

EchoClient

public class EchoClient {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 建立Bootstrap
            Bootstrap bs = new Bootstrap();
            //
            bs.group(group)
                    // 設置Channel爲NIO的客戶端Channel
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    // 設置服務器的地址端口信息
                    .remoteAddress(new InetSocketAddress(Const.IP, Const.PORT))
                    .handler(new EchoClientHandler());
            // 鏈接遠程服務器，阻塞到鏈接完成
            ChannelFuture cf = bs.connect().sync();
            // 獲取channel的closeFuture，阻塞到關閉
            cf.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 優雅的關掉group並釋放全部的資源
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }
}

EchoClientHandler

public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {
    /**
     * 客戶端收到服務器消息後調用
     *
     * @param channelHandlerContext
     * @param byteBuf
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, ByteBuf byteBuf) throws Exception {
        // 處理收到的消息
        System.out.println("客戶端收到信息：" + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 客戶端與服務器鏈接後調用
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 當channel是活躍的時候，往服務端發送一條消息
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("Netty", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 客戶端處理消息過程當中，對異常的處理
     *
     * @param ctx
     * @param cause
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}