02 你的第一个Netty应用

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本文是对《Netty in Action》第2章内容的笔记和翻译，主要内容包括：

建立开发环境
写一个回写应用的服务器和客户端
构建和测试程序

搭建开发环境

下载和安装 JDK
下载和安装 IDE
下载和安装 Apache Maven
配置工具集

Netty 客户端和服务器概览

图2.1在一个较高的层次展示了将要写的回写客户端和服务端程序。

图2.1 回写程序的客户端和服务端

Echo 程序服务端

所有的 Netty 应用服务端都需要以下要素：

至少一个 ChannelHandler：这个组件实现了服务端对接收到的客户端数据的处理，是业务的处理逻辑。
Bootstrapping ：这是配置服务端的启动的代码。它至少会绑定服务端的某个端口，从而监听连接的请求。

ChannelHandlers 和业务逻辑

你需要实现 ChannelInboundHandler 接口。这个接口定义了输入事件的响应行为方法。这个简单的应用程序只需要实现这个接口的较少方法，所以继承 ChannelInboundHandlerAdapter 就足够了，这个类可以提供 ChannelInboundHandler 的一个默认实现。

我们将会对以下这些方法感兴趣：

channelRead() ：每个数据输入的时候都会调用。
channelReadComplete() ：通知 handler 最近一次 channelRead() 调用处理的是最后一条数据。
exceptionCaught() ：在读数据过程如果抛出异常，则会调用这个方法。

当捕获异常时会发生什么?
每个 Channel 都会有一个关联的 ChannelPipeline（它持有了一个链式的 ChannelHandler 实例）。默认情况下, 一个 handler 会将方法调用传递给链中的下一个 hander。因此，如果 exceptionCaught() 在链中没有被实现，那么捕捉的异常会传递到 ChannelPipeline 的末端，并会被日志记录下来。基于这个原因，你的应用至少要提供一个实现了 exceptionCaught() 的 ChannelHandler。

启动服务端

服务的启动包括以下几个方面：

绑定服务端将要监听的端口，并且接受将要到来的连接请求。
配置 Channels 来通知 EchoServerHandler 实例即将到来的输入数据。

代码的主要组成部分包括：

EchoServerHandler 实现了基本的业务逻辑。
main() 函数负责启动服务器。

在启动过程中需要经历以下步骤：

创建一个 ServerBootstrap 实例来启动和绑定服务。
创建一个 NioEventLoopGroup 实例来进行事件处理，这些事件包括：接受新的连接、读写数据等。
确定本地需要绑定的 InetSocketAddress。
为每个新的 Channel 分配一个 EchoServerHandler 实例。
调用 ServerBootstrap.bind() 来绑定服务。

Echo 程序客户端

Echo 客户端将会做以下这些事情：

连接服务端。
发送一条或多条消息。
对于每条消息，等待服务器端发回同样的消息。
关闭连接。

通过 ChannelHandlers 实现客户端逻辑

和服务端相同，客户端将会有 ChannelInboundHandler 来处理数据。在这个类中，你将要扩展 SimpleChannelInboundHandler 来处理所有需要的任务，具体如清单2.3所示。这需要覆盖以下的这些方法：

channelActive()：当与服务端的连接建立后会被调用。
channelRead0()：当从服务端收到数据后会被调用。
exceptionCaught()：当处理过程中发生异常时会被调用。

需要注意的是，服务器端发送过来的数据可能被分成多个小块。也就是说，如果服务端发送5个字节，那么并不能保证所有的5个字节都被一次收到。

SimpleChannelInboundHandler 对比 ChannelInboundHandler
两个方面的考量：业务逻辑是怎么样的、Netty 是如何管理资源的。

在客户端，当 channelRead0() 完成的时候, 你将接收并处理完毕输入的数据。当这个方法返回的时候，SimpleChannelInboundHandler 帮助我们释放用于存储消息的 ByteBuf 内存引用。

在 EchoServerHandler 中，你还需要将接收到的数据回显给发送端，并且异步的 write() 在 channelRead() 返回的时候还不一定可以完成（如列表 2.1 所示）。因此，EchoServerHandler 扩展了 ChannelInboundHandlerAdapter, 后者并没有在方法返回的时候释放消息所占用的资源。

当 EchoServerHandler 类的 channelReadComplete() 方法中的 writeAndFlush() 被调用后，消息将会被释放（如列表2.1所示）。

启动客户端

你可以在客户端和服务端之间使用不同的传输传输协议。例如，在服务端使用 NIO，在客户端使用 OIO。

客户端和服务端创建的要点总结如下：

创建 Bootstrap 实例来初始化客户端。
创建 NioEventLoopGroup 实例来进行事件处理，这些事件包括：接受新的连接、读写数据等。
创建 InetSocketAddress 来帮助服务端建立来连接。
当连接建立的时候，在流水线中安装 EchoClientHandler。
在所有的事情建立完毕后，将会调用 Bootstrap.connect() 来连接远端。