Netty + WebSocket 简例

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原文：《Netty入门之WebSocket初体验》

Netty简述

Netty是一个事件驱动型、异步非阻塞的高性能 Java IO 框架。
它对 Java NIO 框架作了封装与改进，提供了良好的稳定性和伸缩性，可简化网络应用的开发。很多项目将其作为底层Socket通信的基础框架（如，广为人知的Dubbo）。

 

原生 Java NIO 框架的使用门槛比较高，需要对Java多线程编程、网络编程等相关知识非常熟悉。
异步、非阻塞、情况多变的网络状况等特殊性引出的半包读写、失败缓存、客户端断连重连、网络拥塞、异常状态/内容的处理非常繁琐困难，非业务性的编码工作量大。
此外，Java NIO 框架各种类、API繁杂，学习成本也不小。

 

相对而言，Netty的使用比较容易。API简单，性能、可靠性、处理能力、可扩展性等各方法都提供了良好的支持，还避免了JDK NIO的bug。
Netty支持多种主流协议，预置了多种编解码功能，使用门槛较低。

 

WebSocket简述

WebSocket是H5提出的一个协议规范。它是一种为解决客户端与服务端实时通信而产生的技术。其本质是一种基于TCP的协议。客户端先以 HTTP/HTTPS 协议发出一条特殊的HTTP请求，与服务端握手建立连接后，双方可进行通信。
在WebSocket出现之前，Web交互多是基于HTTP协议（有短连接，也有长连接）。
WebSocket的优势：

• 节省通信开销。
  以前实现“消息推送”/“即时通讯”都采用轮询机制。客户端会定期（如，每隔1秒）主动发起请求，从服务端拉取消息。可能实际需要的业务数据很少，而HTTP Header数据量占比较高，很耗服务器资源。
  在WebSocket模式下，连接建立后，双方通信的非业务数据占比较少。
• 服务端主动推送数据给客户端。
• 实时通信。WebSocket连接建立后，双方可以相互推送信息，及时性比传统HTTP方式更高。

 

示例：一个简单的应答程序

网页客户界面示例

 

主要代码

引入对Netty的依赖（Maven）

  io.netty
  netty-all
  5.0.0.Alpha2

 

配置类

public class Config {
  public static final String Service_Host = "localhost";
  public static final int Service_Port = 6789;
  public static final String Service_Url = String.format(
      "ws://%s:%s/echo", Service_Host, Service_Port);
}

 

客户端连接（Channel）处理类

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;

public class EchoChannelHandler extends ChannelInitializer {
  /**
   * 初始化客户端连接中的各组件
   */
  @Override
  protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
    ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline();
    pipeline.addLast("http-codec", new HttpServerCodec());
    pipeline.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(4 * 1024));// 请求内容的最大长度：4KB
    pipeline.addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());
    pipeline.addLast("handler", new EchoChannelInboundHandler());
  }
}

 

消息内容处理类

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpRequest;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.CloseWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerHandshaker;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerHandshakerFactory;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class EchoChannelInboundHandler extends SimpleChannelInboundHandler