Netty1：初識Netty

時間 2019-11-05

標籤 netty1 netty 欄目 Netty 简体版

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爲何使用Nettyapache

Netty是業界最流行的NIO框架之一，它的健壯性、功能、性能、可定製性、可擴展性在同類框架中都是數一數二的，它已經獲得了成百上千的商用項目的證實。對於爲何使用Netty這個話題，咱們先看一下使用原生的NIO有什麼缺點：編程

NIO的類庫和API繁雜，使用麻煩，須要熟練掌握Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer等，這就像咱們會使用Hibernate、MyBatis這些ORM框架而不會直接使用Connection、Statement同樣
須要其餘額外技能做爲鋪墊，必須對多線程和網絡編程很是熟悉才能寫出高質量的NIO程序
可靠性能力補齊，工做量和難度都很是大，例如客戶端面臨斷線重連、網絡閃斷、半包讀寫、失敗緩存、網絡擁塞、異常碼流等問題的處理
JDK NIO的BUG，例如著名的epoll bug，該問題會致使Selector空輪訓，最終致使CPU 100%

也正是由於有種種缺點，所以不建議使用原生的NIO而是建議使用一些比較成熟的NIO框架例如Netty、Mina，這一系列文章講的是Netty，Netty做爲一款高性能NIO框架，其優勢總結有：api

API使用簡單、開發門檻低
功能強大，預置了多種編碼解碼功能，支持多種主流協議
定製能力強，能夠經過ChannelHandler對通訊框架進行靈活擴展
性能高，與業界其餘主流NIO框架對比，Netty性能最優
成熟、穩定，Netty修復了已經發現的全部JDK NIO的BUG，業務開發人員不須要再爲NIO的BUG而煩惱
社區活躍、版本迭代週期短，發現的BUG能夠被及時修復，同時，更多的新功能會被加入
經歷了大規模的商業應用考驗，質量獲得驗證

正由於這些優勢，Netty逐漸成爲了Java NIO變成的首選框架。緩存

Netty入門Demo網絡

下面演示一下Netty的Demo（注：Demo來自Netty權威指南第三章），本文只寫代碼與演示結果，不作講解，對Netty的使用基本講解放在下一篇文章中，按部就班，先感性地認識Netty，再理性地認識Netty中的東西。多線程

提一下，本文及以後的文章Netty基於5.0.0.Alpha1這個版本，貼一下我本身的Maven配置吧：框架

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
      <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

      <groupId>org.xrq.netty</groupId>
      <artifactId>netty-test</artifactId>
      <version>1.0.0</version>
      <packaging>jar</packaging>


      <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
      </properties>

      <dependencies>
        <dependency>
              <groupId>junit</groupId>
              <artifactId>junit</artifactId>
              <version>4.11</version>
              <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>5.0.0.Alpha1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-api</artifactId>
            <version>1.7.25</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>ch.qos.logback</groupId>
            <artifactId>logback-classic</artifactId>
            <version>1.2.3</version>
        </dependency>
      </dependencies>
      
</project>

首先從服務端代碼開始，定義一個TimeServer：異步

 1 public class TimeServer {
 2 
 3     public void bind(int port) throws Exception {
 4         // NIO線程組
 5         EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
 6         EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
 7         
 8         try {
 9             ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
10             b.group(bossGroup, workerGroup)
11                 .channel(NioServerSocketChannel.class)
12                 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
13                 .childHandler(new ChildChannelHandler());
14             
15             // 綁定端口，同步等待成功
16             ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
17             // 等待服務端監聽端口關閉
18             f.channel().closeFuture().sync();
19         } finally {
20             // 優雅退出，釋放線程池資源
21             bossGroup.shutdownGracefully();
22             workerGroup.shutdownGracefully();
23         }
24     }
25     
26     private class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
27         @Override
28         protected void initChannel(SocketChannel arg0) throws Exception {
29             arg0.pipeline().addLast(new TimeServerHandler());
30         }
31     }
32     
33 }

TimeServerHandler這麼定義：maven

 1 public class TimeServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {
 2 
 3     @Override
 4     public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
 5         ByteBuf buf = (ByteBuf)msg;
 6         byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
 7         buf.readBytes(req);
 8         
 9         String body = new String(req, "UTF-8");
10         System.out.println("The time server receive order:" + body);
11         String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body) ? new Date(System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER";
12         
13         ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes());
14         ctx.write(resp);
15     }
16     
17     @Override
18     public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
19         ctx.flush();
20     }
21     
22     @Override
23     public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
24         ctx.close();
25     }
26     
27 }

即讀取來自客戶端的數據，若是是"QUERY TIME ORDER"，則把當前時間寫到Channel中去。至此，Netty服務端代碼已經開發完畢。接下來是Netty客戶端代碼，首先仍是TimeClient：ide

 1 public class TimeClient {
 2 
 3     public void connect(int port, String host) throws Exception {
 4         EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
 5         try {
 6             Bootstrap b = new Bootstrap();
 7             
 8             b.group(group)
 9                 .channel(NioSocketChannel.class)
10                 .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
11                 .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
12                     protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
13                         ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());
14                     };
15                 });
16             
17             // 發起異步鏈接操做
18             ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync();
19             // 等待客戶端鏈接關閉
20             f.channel().closeFuture().sync();
21         } finally {
22             // 優雅退出，釋放NIO線程組
23             group.shutdownGracefully();
24         }
25     }
26     
27 }

一樣的，定義一個TimeClientHandler：

 1 public class TimeClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {
 2 
 3     private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(TimeClientHandler.class);
 4     
 5     private final ByteBuf firstMessage;
 6     
 7     public TimeClientHandler() {
 8         byte[] req = "QUERY TIME ORDER".getBytes();
 9         firstMessage = Unpooled.buffer(req.length);
10         firstMessage.writeBytes(req);
11     }
12     
13     @Override
14     public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
15         ctx.writeAndFlush(firstMessage);
16     }
17     
18     @Override
19     public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
20         ByteBuf buf = (ByteBuf)msg;
21         byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
22         buf.readBytes(req);
23         
24         String body = new String(req, "UTF-8");
25         System.out.println("Now is:" + body);
26     }
27     
28     @Override
29     public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
30         LOGGER.warn("Unexcepted exception from downstream:" + cause.getMessage());
31         ctx.close();
32     }
33     
34 }

客戶端的操做爲打印來自服務端的數據，這樣，整個Netty Demo代碼就寫完了，結構比較清楚，都是一個Server+一個Handler的模式，Handler用於處理讀取到的信息。

運行Demo

上面寫完了Demo，接着寫一下測試代碼，很簡單，分別運行bind方法和connect方法便可：

 1 public class CoreTest {
 2 
 3     @Test
 4     public void timeServerTest() throws Exception {
 5         new TimeServer().bind(8080);
 6     }
 7     
 8     @Test
 9     public void timeClientTest() throws Exception {
10         new TimeClient().connect(8080, "127.0.0.1");
11     }
12     
13 }

先運行timeServerTest讓服務端先啓動，再運行timeClientServer讓客戶端後啓動，運行結果服務端的打印爲：

The time server receive order:QUERY TIME ORDER

結合代碼能夠看到，服務端讀取到了來自客戶端的數據，數據內容爲"QUERY TIME ORDER"，接着服務端取本身的時間，傳輸給客戶端，看一下客戶端的打印：

Now is:Thu Apr 05 21:07:39 CST 2018

打印了來自服務端的時間，這樣，利用Netty進行服務端+客戶端的相互通訊的Demo完成，有了這個Demo，對Netty有了感性上的認識，接着咱們一點一點深刻去學習Netty。

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