认识netty+实战
文章目录
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- 认识netty+实战
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- 一、初识netty
- 二、Netty应用场景
- 三、书籍推荐
- 四、Netty名词介绍
- Netty线程模型（Reactor线程模型）
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- 一、单线程模型
- 二、多线程模型
- 三、主从线程模型
- Netty服务器搭建
- Netty实时通信原理
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- 一、实时通信
- 二、websocket api（JS）
认识netty+实战
官网：https://netty.io/
一、初识netty
1、Netty 由JBOSS提供的一个开源框架，现为github上的独立项目
2、Netty是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发高性能、高可靠性的网络IO程序
3、Netty主要是针对TCP/IP协议下，面向客户端的高并发应用，或者peer-to-peer场景下的大量数据的持续传输的应用。
4、Netty本质是NIO框架，适用于服务器通讯相关的多种应用场景
二、Netty应用场景
1、互联网行业
1）互联网行业∶在分布式系统中，主节点之间需要远程服务调用，高性能的RPC框架比不可少的一部分，Netty作为异步高性能的通信框架，往往作为基础通信组件这些RPC框架所使用。
2)典型应用：阿里的分布式服务框架Dubbo的RPC框架使用Dubbo协议进行节点通信，Dubbo协议默认使用Netty作为基础通信组件，用于实现各个进程节点之间的内部通信。
2、游戏行业
1)无论手游服务端还是大型的网络游戏
2)Netty 作为高性能的基础通信组件，提供了TCP/UDP和HTTP协议栈，方便定制和开发私有协议栈
3)地图服务器之间可以方便的通过Netty进行高性能通信
3、大数据领域
1）经典的Hadoop的高性能通信和序列化组件(AVRO实现数据文件共享)的RPC框架，默认采用Netty进行跨节点的通信。
2)Netty Service基于Netty框架第二次封装实现。
4、其他开源项目使用到netty
https://netty.io/wiki/related-projects.html
三、书籍推荐
1、Netty Inaction：实战性比较强
2、Netty权威指南：理论原理性较强
四、Netty名词介绍
1、阻塞和非阻塞
1）线程访问资源，该资源是否准备就绪的一种处理方式
2、BIO
同步阻塞IO，Block lO
3、NIO
同步非阻塞IO，New lO (Non-block lO)
4、AIO
异步非阻塞的IO（比较懒，等待别人通知）
Netty线程模型（Reactor线程模型）
一、单线程模型
所有的IO操作都由同一个NIO线程处理的
适用于小型应用场景。。。
二、多线程模型
由一组NIO线程处理IO操作
单线程就像是饭店门口的接待员，后面的线程池就像是饭店里面的服务员。。。
三、主从线程模型
Netty服务器搭建
1）构建一对主从线程池
2）定义服务器启动类
3）为服务器设置channel
4）设置处理从线程池的助手类初始化起
5）监听启动和关闭服务器
首先，创建maven项目，导入netty依赖
<dependency>
<groupId>io.nettygroupId>
<artifactId>netty-allartifactId>
<version>4.1.49.Finalversion>
dependency>
创建服务器类：实现客户端发送请求，服务器给予响应：
public class HelloNettyServer {
public static void main(String[ ] args) throws Exception {
//创建一组线程池组
//主线程池:用于接受客户端的请求链接，不做任何处理
EventLoopGroup group1 = new NioEventLoopGroup();
//从线程池:主线程池会把任务交给它，让其做任务
EventLoopGroup group2 = new NioEventLoopGroup();
try {
//创建服务器启动类
serverBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(group1,group2)//设置主从线程组
.channel(NioServerSocketChannel.class)//设置nio双向通道
.childHandler(null);//添加子处理器，用于处理从线程池的任务
//启动服务，并且设置端口号，同时启动方式为同步
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8888).sync();//监听关闭的channel，设置为同步方式
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
}finally{
group1.shutdownGracefully();
group2.shutdownGracefully();
}
}
设置channel初始化器：
每一个channel由多个handler共同组成的管道(pipeline) ;
初始化器，channel注册之后，会执行里边的响应的初始化方法：
public class HelloNettyServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
//通过SocketChannel去获得对应的管道
ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline();
/**
* 通过管道添加handler
* HttpServerCodec:是由netty自己提供的助手类，可以理解为拦截器
* 当请求到服务器，我们需要解码，响应到客户端做编码
*/
pipeline.addLast("HttpServerCodec",new HttpServerCodec());
//添加自定义助手类，给客户端浏览器渲染hello netty~
pipeline.addLast("CustomHandler",new CustomHandler());
}
}
serverBootstrap.group(group1,group2)//设置主从线程组
.channel(NioServerSocketChannel.class)//设置nio双向通道
.childHandler(HelloNettyServerInitializer);//添加子处理器，用于处理从线程池的任务
自定义助手类：
public class CustomHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Http0bject> {
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx，HttpObject msg) throws Exception {
//获取channel
Channel channel = ctx.channel();
if(msg instanceof HttpRequest){ //判断一下是否是HTTP请求
//在控制台打印远程地址
System.out.println(channel.remoteAddress());
//定义向客户端发送的数据内容
ByteBuf content = Unpooled.copiedBuffer("hello netty~",CharsetUtil.UTF_8);
//构建http response
FullHttpResponse response= new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1，HttpResponseStatus.OK,content);
//为响应增加数据类型和长度
response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE,"text/plain");
response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH,content.readableBytes());
//把响应渲染到html客户端页面上
ctx.writeAndFlush(response);
}
}
//生命周期======================================================================================
@Override
public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("channel注册");
}
@Override
public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception
System.out.println( "channel移除");
}
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("channel活跃");
}
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out. println( "channel不活跃");
}
@Override
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx，0bject evt) throws Exception {
System.out.println("用户事件触发");
}
@Override
public void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("channel可写更改");
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause) throws Exception {
System.out.println("捕获到异常");
}
@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("助手类添加");
}
@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("助手类移除");
}
}
测试：启动服务端。开启浏览器查看：
Netty实时通信原理
一、实时通信
1、Ajax轮询
2、long pull
3、websocket （目前主要）
- 3.1 持久化的协议
- 3.2 主动实时反馈服务端信息
写一个WebSocketServer：
public class webSocketServer{
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建主从线程池
EventLoopGroup mainGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup subGroup = new NioEventLoopGroup(;
try {
//创建服务器类
ServerBootstrap server = new ServerBootstrap();
server.group(mainGroup,subGroup)
.channel(NioserverSocketChannel.class)
.childHandler(new WSServerInitialzer());
ChannelFuture future = server.bind(8088).sync();
future.channel().closeFuture().sync();
}finally {
mainGroup.shutdownGracefully();
subGroup.shutdownGracefully();
}
}
public class WSServerInitialzer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
//获取管道(pipeline)
ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline() ;
// websocket基于http协议，所需要的http编解码器
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
//在http上有一些数据流产生，有大有小，我们对其进行处理，既然如此，我们需要使用netty对下数据流写提供支持，这个类叫ChunkedWriteHandler
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
//对httpMessage进行聚合处理，聚合成request或response
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(1024*64));
/**
*本handler会帮你处理一些繁重复杂的事情
*会帮你处理握手动作: handshaking (close、ping、pong) ping+pong =心跳
*对于websocket来讲，都是以frams进行传输的，不同的数据类型对应的fnams也不同
*/
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
//自定义的handler
pipeline.addLast(new ChatHandler());
}
}
用于处理消息的handler：
由于它的传输数据的载体是frame，这个frame 在netty中，是用于为websocket专门处理文本对象的，frame是消息的载体，此类叫：TextWebsocketFrame
public class ChatHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame>{
//用于记录和管理所有客户端的channel
private static ChannelGroup clients = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx，TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
//获取客户端所传输的消息
String content = msg.text();
System.out.println("接收到的数据:"+content);
//将数据刷新到客户端上
clients.writeAndFlush(
new TextWebSocketFrame(
"[服务器在:]"+ LocalDateTime.now()
+"接收到消息，消息内容为: "+content));
}
@Override
public void hanglerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
clients.add(ctx.channel());
}
@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//clients.remove(ctx.channel());
System.out.println("客户端断开，channel对应的长Id为:"+ctx.channel().id().asLongText());
System.out.println("客户端断开，channel对应的短Id为:"+ctx.channel().id().asShortText());
}
}
二、websocket api（JS）
1） var socket = new WebSocket("ws://ip:[port]");
2） 生命周期： onopen()(只触发一次)，onmessage()只要二者建立连接，服务端向客户端推送消息，就会触发此函数，onerror()，onclose()。
3） 主动方法:Socket.send(), Socket.close();
DOCTYPE html><html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Netty实时通信title>
head>
<body>
发送消息:<input type="text" id="msgcontent"/>
<input type="button" value="发送消息" onclick=“CHAT.chat()”/>
<hr />
接收消息:
<div id="receiveMsg">div>
<script type="text/javascript">
window.CHAT = {
socket: null,
init:function(){
//判断浏览器是否支持websocket
if(window.webSocket){
//创建websocket对象
CHAT.socket = new webSocket("ws://192.168.0.101:8088/ws");
CHAT.socket.onopen = function(){
console.log("链接建立成功");
},
CHAT.socket.close=function(){
console.log("链接关闭");
},
CHAT.socket.onerror = function(){
console.log("发生异常"");
},
CHAT.socket.onmessage = function(e){
console.log("接受消息:"+e.data);
var receiveMsg = document.getElementById("receiveMsg");
var html= receiveMsg.innerHTML;//获取本对象原有的内容
//嵌入新的内容
receiveMsg.innerHTML= html + "
" + e.data;
},
}else{
console.log("您的浏览器不支持websocket协议");
},
chat:function(){
//获取发送消息框中所输入内容
var msgContent = document.getElementById("msgContent").value;
//将客户输入的消息进行发送
CHAT.socket.send(msgContent);
};
CHAT.init( );
script>
body>
html>
启动后台WebSocket服务：
【参考】https://www.bilibili.com/video/BV1Zf4y137sY?p=23