Netty 学习（一）

一、什么是Netty

Netty是一个NIO服务框架，简化了网咯应用框架的开发难度。Netty是一个事件驱动模型，（将很多阶段抽象成一个个的事件，让后将事件映射到多个回调方法上）。主要的特点有（https://netty.io/index.html）：

• 为BIO/NIO提供统一的API
• 是一个灵活的、可扩展的事件驱动模型
• 提供高度可定制化的线程模型
• 支持真正的无连接数据报传输
• 提供高吞吐、低延时，并且占用更少的资源
• 提供最小化的不必要内存拷贝
• 提供对proto Buffer的支持

二、Netty 的初级使用

public class TestServer{
    public static void main(String[] args){
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        bootstrap.group(bossGroup, wokerGroup)
            .channel(NioServerSockerChannel.class)
            .childHandler(new TestServerInitializer());
        ChannelFuture future = bootstrap.bind(8899).sync();
        future.channel().closeFuture().sync();
    }
}
// 自定义启动初始化器
public class TestServerInitializer extens ChannelInitializer{
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception{
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipiline();
        // HttpServerCodec是HttpRequestDecoder和HttpResponseDecoder的组合
        pipeline.addLast("httpServerCodec", new HttpServerCodec());
        pipeline.addLast("serverHandler", new TestServerHandler());
    }
}

// 实现自己的回调方法
public class TestServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler{
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, HttpObject msg){
        if(msg instanceof HttpObject){
            ByteBuf content = Unpooled.copiedBuffer("hello world", CharsetUtil.UTF_8);
            FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, content);
            // response.headers().set()
            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }
}

public class MyClient{
    public static void main(String[] args){
        EventLoopGroup loop = new NioEventLoopGroup();
        try{
            Bootstrap strap = new Bootstrap();
            strap.group(loop).channel(NioSocketChannel.class)
                .handler(new MyClientHandler());
            ChannelFuture fut = strap.connect("localhost", 8899).sync();
            fut.channel.closeFuture().sync();
        }finally{
            loop.shutdownGracefull();
        }
    }
}

public class MyClientInitializer extends ChannelInitializer{
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception{
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipiline();
        pipeline.addLast(new LengthFieldPrepender(4));
        pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(Integer.MAX_VALUE, 0, 4, 0, 4))
        pipeline.addLast(new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));
        pipeline.addLast(new StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));
        pipeline.addLast("my client handler", new MyClientHandler());
    }
}

public class MyClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler{
    @Overrie
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg){
        // 服务端向客户端传递数据时，客户端的处理逻辑
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause){
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

    @Overrie
    protected void channelActive(ChannelHandlerContext ctx){
        // 当与服务端建立好连接后，操作
        ctx.writeAndFlush("test");
    }
}

2.1 SimpleChannelInboundHandler

处理流入channel的事件处理，常见的触发有

• channelActive() channel是活跃状态
• channelRegisterd()  注册channel
• channelAdded();    添加channel
• channelInactive()  非活跃
• channelUnregistered()  卸载channel

执行顺序是：channelAdded() ->registered()->active()->inactive()->unregistered

2.2 ChannelInitializer

// 自定义启动初始化器
public class TestServerInitializer extens ChannelInitializer{
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception{
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipiline();
        pipeline.addLast(new LengthFieldPrepender(4));
        pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(Integer.MAX_VALUE, 0, 4, 0, 4))
        pipeline.addLast(new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));
        pipeline.addLast(new StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));
        pipeline.addLast("my handler", new MyHandler());
    }
}
// 这里的泛型主要依据是请求的是什么样的格式数据
public class MyHandler extends SimpleChannelInboundHandler{
    // 收到消息后的处理逻辑
    @Overrie
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg){

    }
}

三、聊天室实例

需求：

第一个客户端A与服务端建立连接后，服务端打印A上线；

后续的客户端与服务端建立好连接后，服务端打印X上线，并且广播X上线给已经建立好的连接。

客户端X发送一条消息后，广播到其余客户端

如果客户端下线后，服务端向所有的客户端广播X下线。

// 核心思想，利用channel的事件机制，将对应建立好的channel加入到一个组里维护
public class MyChatServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler{
    private static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
    
    @Override
    public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg){
        Channel channel = ctx.channel();
        group.forEach(t -> {
            if(channel != t){
                t.writeAndFlush("非自己发出的消息");
            }else{
                t.writeAndFlush("自己发出的消息");
            }
        });
    }

    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx){
        Channel ch = ctx.channel();
        group.writeAndFlush(ch.remoteAddress() +"online");
        group.add(ch);
    }

    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx){
        Chanel channel = ctx.channel();
        group.writeAndFlush(channel.remoteAddress() + "offline");
        // group.remove(channel);  这个netty会自动调用，所以可以省略
    }
    
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx){
        Channel channel = ctx.channel();
        System.out.println(channel.remoteAddress() + "上线");
    }

    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx){
        Channel channel = ctx.channel();
        System.out.println(channel.remoteAddress() + "下线");
    }
}