Netty（二）入门

2019-11-14 14:58:59

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供稿：网友

在上篇《Netty（一）引题》中，分别对AIO,BIO,PIO,NIO进行了简单的阐述，并写了简单的demo。但是这里说的简单，我也只能呵呵了，特别是NIO、AIO（我全手打的，好麻烦）。
在开始netty开发TimeServer之前，先回顾下NIO进行服务端开发的步骤：

1.创建ServerSocketChannel,配置它为非阻塞；
2.绑定监听，配置TCP参数，如backlog大小；
3.创建独立的IO线程，用于轮询多路复用器Selector;
4.创建Selector,将之前创建的ServerSocketChannel注册到Selector上，监听SelectionKey.ACEPT；
5.启动IO线程，在循环体中执行Selector.select()方法，轮询就绪的Channel；
6.当轮询到处于就绪状态的Channel时，需要对其进行判断，如果是OP_ACCEPT状态，说明是新的客户端接入，则调用ServerSocketChannel.accept()方法接受新的客户端；
7.设置新接入的客户端链接SocketChannel为非阻塞模式，配置其他的一些TCP参数；
8.将SocketChannel注册到Selector，监听OP_READ操作位；
9.如果轮询的Channel为OP_READ，则说明SocketChannel中有新的就绪的数据包需要读取，则构造ByteBuffer对象，读取数据包；
10.如果轮询的Channel为OP_WRITE，说明还有数据没有发送完成，需要继续发送。

一个简单的NIO程序，需要经过繁琐的十多步操作才能完成最基本的消息读取和发送，这也是我学netty的原因，下面就看看使用netty是如何轻松写服务器的。
在这里，我使用IDEA 14 + Maven用netty写上篇中TimeServer的程序。这里我直接用Maven的pom.xml来直接下载netty的包（Maven是对依赖进行管理，支持自动化的测试、编译、构建的项目管理工具，具体的Maven请读者自行百度、google搜索）。

/* TimeServer */

 1 public class TimeServer { 2     public void bind(int port)throws Exception{ 3         /* 配置服务端的NIO线程组 */ 4         // NioEventLoopGroup类 是个线程组，包含一组NIO线程，用于网络事件的处理 5         // （实际上它就是Reactor线程组）。 6         // 创建的2个线程组，1个是服务端接收客户端的连接，另一个是进行SocketChannel的 7         // 网络读写 8         EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); 9         EventLoopGroup WorkerGroup = new NioEventLoopGroup();10 11         try {12             // ServerBootstrap 类，是启动NIO服务器的辅助启动类13             ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();14             b.group(bossGroup,WorkerGroup)15                     .channel(NioServerSocketChannel.class)16                     .option(ChannelOption.SO_BACKLOG,1024)17                     .childHandler(new ChildChannelHandler());18 19             // 绑定端口,同步等待成功20             ChannelFuture f= b.bind(port).sync();21 22             // 等待服务端监听端口关闭23             f.channel().closeFuture().sync();24         }finally {25             // 释放线程池资源26             bossGroup.shutdownGracefully();27             WorkerGroup.shutdownGracefully();28         }29     }30 31     PRivate class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{32         @Override33         protected  void initChannel(SocketChannel arg0)throws Exception{34             arg0.pipeline().addLast(new TimeServerHandler());35         }36     }37 38     public static void main(String[]args)throws Exception{39         int port = 8080;40         if(args!=null && args.length>0){41             try {42                 port = Integer.valueOf(args[0]);43             }44             catch (NumberFormatException ex){}45         }46         new TimeServer().bind(port);47     }48 }

 1 public class TimeServerHandler extends ChannelHandlerAdapter{ 2     // 用于网络的读写操作 3     @Override 4     public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg) 5             throws Exception{ 6         ByteBuf buf = (ByteBuf)msg; 7         byte[]req = new byte[buf.readableBytes()]; 8         buf.readBytes(req); 9         String body = new String(req,"UTF-8");10         System.out.println("the time server order : " + body);11 12         String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body)?new Date(13                 System.currentTimeMillis()).toString():"BAD ORDER";14         ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes());15         ctx.write(resp);16     }17 18     @Override19     public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx)throws Exception{20         ctx.flush();   // 它的作用是把消息发送队列中的消息写入SocketChannel中发送给对方21         // 为了防止频繁的唤醒Selector进行消息发送，Netty的write方法，并不直接将消息写入SocketChannel中22         // 调用write方法只是把待发送的消息发到缓冲区中，再调用flush，将发送缓冲区中的消息23         // 全部写到SocketChannel中。24     }25 26     @Override27     public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause){28         ctx.close();29     }30 }

/* TimeClient */

 1 public class TimeClient { 2     public void connect(String host,int port)throws Exception{ 3         // 配置服务端的NIO线程组 4         EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); 5  6         try { 7             // Bootstrap 类，是启动NIO服务器的辅助启动类 8             Bootstrap b = new Bootstrap(); 9             b.group(group).channel(NioSocketChannel.class)10                     .option(ChannelOption.TCP_NODELAY,true)11                     .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {12                         @Override13                         public void initChannel(SocketChannel ch)14                                 throws Exception{15                             ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());16                         }17                     });18 19             // 发起异步连接操作20             ChannelFuture f= b.connect(host,port).sync();21 22             // 等待客服端链路关闭23             f.channel().closeFuture().sync();24         }finally {25             group.shutdownGracefully();26         }27     }28 29     public static void main(String[]args)throws Exception{30         int port = 8080;31         if(args!=null && args.length>0){32             try {33                 port = Integer.valueOf(args[0]);34             }35             catch (NumberFormatException ex){}36         }37         new TimeClient().connect("127.0.0.1",port);38     }39 }

 1 public class TimeClientHandler extends ChannelHandlerAdapter{ 2  3     // 写日志 4     private static final Logger logger = 5             Logger.getLogger(TimeClientHandler.class.getName()); 6  7     private final ByteBuf firstMessage; 8  9     public TimeClientHandler(){10         byte[] req = "QUERY TIME ORDER".getBytes();11         firstMessage = Unpooled.buffer(req.length);12         firstMessage.writeBytes(req);13     }14 15     @Override16     public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg)17             throws Exception{18         ByteBuf buf = (ByteBuf)msg;19         byte[]req = new byte[buf.readableBytes()];20         buf.readBytes(req);21         String body = new String(req,"UTF-8");22         System.out.println("Now is : " + body);23     }24 25     @Override26     public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx){27         // 当客户端和服务端建立tcp成功之后，Netty的NIO线程会调用channelActive28         // 发送查询时间的指令给服务端。29         // 调用ChannelHandlerContext的writeAndFlush方法，将请求消息发送给服务端30         // 当服务端应答时，channelRead方法被调用31         ctx.writeAndFlush(firstMessage);32     }33 34     @Override35     public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause){36         logger.warning("message from:"+cause.getMessage());37         ctx.close();38     }39 }

本例子没有考虑读半包的处理，对于功能演示和测试，本例子没问题，但是如果进行性能或者压力测试，就不能正常工作了。在下一节会弄正确处理半包消息的例子。

项目在源码在src/main/java/Netty/下，分为客户端和服务端。

源码下载：GitHub地址：https://github.com/orange1438/Netty_Course

题外话：虽然文章全是我纯手打，没任何复制，但是文章大多数内容来自《Netty权威指南》，我也是顺便学习的。之前我做C++服务端，因为狗血的面试C++，结果公司系统居然是java的，无耐我所在的重庆，C++少得可怜，所以只有在公司里学java了。当然，有epoll，select，事件驱动，TCP/IP概念的小伙伴来说，学这个netty，还是挺简单的。

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