内容简介:Netty是 一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。Netty是一个NIO客户端服务器框架,可以快速轻松地开发协议服务器和客户端等网络应用程序。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。“快速简便”并不意味着最终的应用程序会受到可维护性或性能问题的影响。Netty经过精心设计,具有丰富的协议,如FTP,SMTP,HTTP以及各种二进制和基于文本的传统协议。因此,Netty成功地找到了一种在不妥协的情况下实现易于开发,性能,稳定性和灵活性的方法。
前言
Netty是 一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。
Netty是一个NIO客户端服务器框架,可以快速轻松地开发协议服务器和客户端等网络应用程序。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。
“快速简便”并不意味着最终的应用程序会受到可维护性或性能问题的影响。Netty经过精心设计,具有丰富的协议,如FTP,SMTP,HTTP以及各种二进制和基于文本的传统协议。因此,Netty成功地找到了一种在不妥协的情况下实现易于开发,性能,稳定性和灵活性的方法。
特征
设计
适用于各种传输类型的统一API - 阻塞和非阻塞套接字
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 - 单线程,一个或多个线程池,如SEDA
真正的无连接数据报套接字支持(自3.1起)
使用方便
详细记录的Javadoc,用户指南和示例
没有其他依赖项,JDK 5(Netty 3.x)或6(Netty 4.x)就足够了
注意:某些组件(如HTTP / 2)可能有更多要求。 有关更多信息,请参阅 “要求”页面。
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
早发布,经常发布
自2003年以来,作者一直在编写类似的框架,他仍然觉得你的反馈很珍贵!
参考链接:netty.io/依赖工具
- Maven
- Git
- JDK
- IntelliJ IDEA
源码拉取
从官方仓库 github.com/netty/netty Fork
出属于自己的仓库。为什么要 Fork
?既然开始阅读、调试源码,我们可能会写一些注释,有了自己的仓库,可以进行自由的提交。:smiling_imp:
使用 IntelliJ IDEA
从 Fork
出来的仓库拉取代码。
本文使用的 Netty 版本为 4.1.26.Final-SNAPSHOT
。
Maven Profile
打开 IDEA 的 Maven Projects ,选择对应的 Profiles 。如下图所示:
-
jdk8
:笔者使用的 JDK 版本是 8 ,所以勾选了jdk8
。如果错误的选择,可能会报如下错误:java.lang.NoSuchMethodError: java.nio.ByteBuffer.clear()Ljava/nio/ByteBuffer 复制代码
-
linux
: 选择对应的系统版本。:smiling_imp: 笔者手头没有 windows 的电脑,所以不知道该怎么选。
修改完成后,点击左上角的【刷新】按钮,进行依赖下载,耐心等待...
解决依赖报错
在 codec-redis
模块中,类 FixedRedisMessagePool 会报如下类不存在的问题:
import io.netty.util.collection.LongObjectHashMap; import io.netty.util.collection.LongObjectMap; 复制代码
- 具体如下图所示:
解决方式如下:
cd common; mvn clean compile; 复制代码
- 跳转到
common
模块中,编译生成对应的类。为什么可以通过编译生成对应的类呢,原因参见common
模块的src/java/templates/io/netty/util/collection
目录下的.template
文件。
在 Github 上,也有多个针对这个情况讨论的 issue :
- 《Can not find class io.netty.util.collection.LongObjectHashMap in 4.1.8.final》
- 《io.netty.util.collection.LongObjectHashMap not found at branch 4.1》
example 模块
在 example
模块里,官网提供了多个 Netty 的使用示例。 本文以 telnet
包下来作为示例。哈哈哈,因为最简单且完整。
netty-helloworld
说明: 如果想直接获取工程那么可以直接跳到底部,通过 链接 下载工程代码。
开发准备
环境要求
- JDK: 1.8
- Netty: 4.0或以上
如果对Netty不熟的话,可以看看之前写的一些文章。大神请无视☺。
首先还是Maven的相关依赖:
<properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> <java.version>1.8</java.version> <netty-all.version>4.1.6.Final</netty-all.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>io.netty</groupId> <artifactId>netty-all</artifactId> <version>${netty-all.version}</version> </dependency> </dependencies> 复制代码
添加了相应的maven依赖之后,配置文件这块暂时没有什么可以添加的,因为暂时就一个监听的端口而已。
代码编写
代码模块主要分为服务端和客户端。 主要实现的业务逻辑: 服务端启动成功之后,客户端也启动成功,这时服务端会发送一条信息给客户端。客户端或者 telnet 发送一条信息到服务端,服务端会根据逻辑回复客户端一条客户端,当客户端或者 telent 发送 bye
给服务端,服务端和客户端断开链接。
项目结构
netty-helloworld ├── client ├── Client.class -- 客户端启动类 ├── ClientHandler.class -- 客户端逻辑处理类 ├── ClientHandler.class -- 客户端初始化类 ├── server ├── Server.class -- 服务端启动类 ├── ServerHandler -- 服务端逻辑处理类 ├── ServerInitializer -- 服务端初始化类 复制代码
服务端
首先是编写服务端的启动类。
代码如下:
public final class Server { public static void main(String[] args) throws Exception { //Configure the server //创建两个EventLoopGroup对象 //创建boss线程组 用于服务端接受客户端的连接 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); // 创建 worker 线程组 用于进行 SocketChannel 的数据读写 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { // 创建 ServerBootstrap 对象 ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); //设置使用的EventLoopGroup b.group(bossGroup,workerGroup) //设置要被实例化的为 NioServerSocketChannel 类 .channel(NioServerSocketChannel.class) // 设置 NioServerSocketChannel 的处理器 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) // 设置连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器 .childHandler(new ServerInitializer()); // 绑定端口,并同步等待成功,即启动服务端 ChannelFuture f = b.bind(8888); // 监听服务端关闭,并阻塞等待 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { // 优雅关闭两个 EventLoopGroup 对象 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } } 复制代码
-
第6到8行: 创建两个EventLoopGroup对象。
- boss 线程组: 用于服务端接受客户端的 连接 。
- worker 线程组: 用于进行客户端的SocketChannel的 数据读写 。
- 关于为什么是 两 个EventLoopGroup对象,请了解文章NIO系列之Reactro模型。
-
第11行: 创建 ServerBootstrap 对象,用于设置服务端的启动配置。
- 第13行: 调用
#group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup)
方法,设置使用的 EventLoopGroup 。 - 第15行: 调用
#channel(Class<? extends C> channelClass)
方法,设置要被实例化的 Channel 为 NioServerSocketChannel 类。在下文中,我们会看到该 Channel 内嵌了java.nio.channels.ServerSocketChannel
对象。是不是很熟悉 :smiling_imp: ? - 第17行: 调用
#handler(ChannelHandler handler)
方法,设置 NioServerSocketChannel 的处理器。在本示例中,使用了io.netty.handler.logging.LoggingHandler
类,用于打印服务端的每个事件。 - 第19行: 调用
#childHandler(ChannelHandler handler)
方法,设置连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器。在本实例中,使用 ServerInitializer() 来初始化连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器。
- 第13行: 调用
-
第21行: 先 调用
#bind(int port)
方法,绑定端口, 后 调用ChannelFuture#sync()
方法,阻塞等待成功。这个过程,就是“ 启动服务端 ”。 -
第23行: 先 调用
#closeFuture()
方法, 监听 服务器关闭, 后 调用ChannelFuture#sync()
方法,阻塞等待成功。:smiling_imp: 注意,此处不是关闭服务器,而是“ 监听 ”关闭。 -
第26到27行: 执行到此处,说明服务端已经关闭,所以调用
EventLoopGroup#shutdownGracefully()
方法,分别关闭两个 EventLoopGroup 对象。
服务端主类编写完毕之后,我们再来设置下相应的过滤条件。 这里需要继承Netty中 ChannelInitializer 类,然后重写 initChannel 该方法,进行添加相应的设置,传输协议设置,以及相应的业务实现类。 代码如下:
public class ServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder(); private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder(); private static final ServerHandler SERVER_HANDLER = new ServerHandler(); @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); // 添加帧限定符来防止粘包现象 pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter())); // 解码和编码,应和客户端一致 pipeline.addLast(DECODER); pipeline.addLast(ENCODER); // 业务逻辑实现类 pipeline.addLast(SERVER_HANDLER); } } 复制代码
服务相关的设置的代码写完之后,我们再来编写主要的业务代码。 使用Netty编写业务层的代码,我们需要继承 ChannelInboundHandlerAdapter 或 SimpleChannelInboundHandler 类,在这里顺便说下它们两的区别吧。 继承 SimpleChannelInboundHandler 类之后,会在接收到数据后会自动 release 掉数据占用的 Bytebuffer 资源。并且继承该类需要指定数据格式。 而继承 ChannelInboundHandlerAdapter 则不会自动释放,需要手动调用 ReferenceCountUtil.release() 等方法进行释放。继承该类不需要指定数据格式。 所以在这里,个人推荐服务端继承 ChannelInboundHandlerAdapter ,手动进行释放,防止数据未处理完就自动释放了。而且服务端可能有多个客户端进行连接,并且每一个客户端请求的数据格式都不一致,这时便可以进行相应的处理。 客户端根据情况可以继承 SimpleChannelInboundHandler 类。好处是直接指定好传输的数据格式,就不需要再进行格式的转换了。
代码如下:
@Sharable public class ServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> { /** * 建立连接时,发送一条庆祝消息 */ @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { // 为新连接发送庆祝 ctx.write("Welcome to " + InetAddress.getLocalHost().getHostName() + "!\r\n"); ctx.write("It is " + new Date() + " now.\r\n"); ctx.flush(); } //业务逻辑处理 @Override public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String request) throws Exception { // Generate and write a response. String response; boolean close = false; if (request.isEmpty()) { response = "Please type something.\r\n"; } else if ("bye".equals(request.toLowerCase())) { response = "Have a good day!\r\n"; close = true; } else { response = "Did you say '" + request + "'?\r\n"; } ChannelFuture future = ctx.write(response); if (close) { future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); } } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) { ctx.flush(); } //异常处理 @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } } 复制代码
到这里服务端相应的代码就编写完毕了:rocket: 。
客户端
客户端这边的代码和服务端的很多地方都类似,我就不再过多细说了,主要将一些不同的代码拿出来简单的讲述下。 首先是客户端的主类,基本和服务端的差不多。 主要实现的代码逻辑如下:
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap b = new Bootstrap(); b.group(group) .channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ClientInitializer()); Channel ch = b.connect("127.0.0.1",8888).sync().channel(); ChannelFuture lastWriteFuture = null; BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); for (;;) { String line = in.readLine(); if (line == null) { break; } // Sends the received line to the server. lastWriteFuture = ch.writeAndFlush(line + "\r\n"); // If user typed the 'bye' command, wait until the server closes // the connection. if ("bye".equals(line.toLowerCase())) { ch.closeFuture().sync(); break; } } // Wait until all messages are flushed before closing the channel. if (lastWriteFuture != null) { lastWriteFuture.sync(); } } finally { group.shutdownGracefully(); } } 复制代码
客户端过滤其这块基本和服务端一致。不过需要注意的是,传输协议、编码和解码应该一致。
代码如下:
public class ClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder(); private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder(); private static final ClientHandler CLIENT_HANDLER = new ClientHandler(); @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter())); pipeline.addLast(DECODER); pipeline.addLast(ENCODER); pipeline.addLast(CLIENT_HANDLER); } } 复制代码
客户端的业务代码逻辑。
主要时打印读取到的信息。
这里有个注解, 该注解 Sharable 主要是为了多个handler可以被多个channel安全地共享,也就是保证线程安全。 废话就不多说了,代码如下:
@Sharable public class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> { //打印读取到的数据 @Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception { System.err.println(msg); } //异常数据捕获 @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } } 复制代码
那么到这里客户端的代码也编写完毕了:rocket: 。
功能测试
首先启动服务端,然后再启动客户端。
我们来看看结果是否如上述所说。
服务端输出结果:
十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelRegistered 信息: [id: 0x1c7da838] REGISTERED 十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler bind 信息: [id: 0x1c7da838] BIND: 0.0.0.0/0.0.0.0:8888 十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelActive 信息: [id: 0x1c7da838, L:/0:0:0:0:0:0:0:0:8888] ACTIVE 十月 02, 2018 10:03:51 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelRead 信息: [id: 0x1c7da838, L:/0:0:0:0:0:0:0:0:8888] RECEIVED: [id: 0xc033aea8, L:/127.0.0.1:8888 - R:/127.0.0.1:58178] 复制代码
客户端输入结果:
Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:37175', transport: 'socket' Welcome to james! It is Tue Oct 02 10:03:51 CST 2018 now. yes Did you say 'yes'? hello world Did you say 'hello world'? bye Have a good day! Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:37175', transport: 'socket' Process finished with exit code 0 复制代码
telnet客户端 和服务端交互结果如下:
通过打印信息可以看出如上述所说。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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