Netty学习（二）
二. Netty 入门
1. 概述
1.1 Netty 是什么？
Netty is an asynchronous event-driven network application framework
for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.
Netty 是一个异步（netty并没有采用异步io，这里的异步指的是netty使用了多线程，来完成方法的调用和处理结果向分离）的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发可维护、高性能的网络服务器和客户端
补充
调用方法的线程与接收结果的线程是同一个，那就意味着阻塞，意味着同步；
调用方法的线程与接收结果的线程不是同一个，那就意味着异步，解放了调用方法的线程，让调用方法的线程可以处理其它工作。
netty的io模型还是基于多路复用的。
1.2 Netty 的作者
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-afkKSkVO-1690424998728)(assets/0005.png)]
他还是另一个著名网络应用框架 Mina 的重要贡献者
1.3 Netty 的地位
Netty 在 Java 网络应用框架中的地位就好比：Spring 框架在 JavaEE 开发中的地位
以下的框架都使用了 Netty，因为它们有网络通信需求！
- Cassandra - nosql 数据库
- Spark - 大数据分布式计算框架
- Hadoop - 大数据分布式存储框架
- RocketMQ - ali 开源的消息队列
- ElasticSearch - 搜索引擎
- gRPC - rpc 框架
- Dubbo - rpc 框架
- Spring 5.x - flux api 完全抛弃了 tomcat ，使用 netty 作为服务器端
- Zookeeper - 分布式协调框架
1.4 Netty 的优势
- Netty vs NIO，工作量大，bug 多
- 需要自己构建协议
- 解决 TCP 传输问题，如粘包、半包
- epoll 空轮询导致 CPU 100%
- 对 API 进行增强，使之更易用，如 FastThreadLocal => ThreadLocal，ByteBuf => ByteBuffer
- Netty vs 其它网络应用框架
- Mina 由 apache 维护，将来 3.x 版本可能会有较大重构，破坏 API 向下兼容性，Netty 的开发迭代更迅速，API 更简洁、文档更优秀
- 久经考验，16年，Netty 版本
- 2.x 2004
- 3.x 2008
- 4.x 2013
- 5.x 已废弃（没有明显的性能提升，维护成本高）
2. Hello World
2.1 目标
开发一个简单的服务器端和客户端
- 客户端向服务器端发送 hello, world
- 服务器仅接收，不返回
加入依赖
<dependency>
<groupId>io.nettygroupId>
<artifactId>netty-allartifactId>
<version>4.1.39.Finalversion>
dependency>
2.2 服务器端
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup()) // 1
.channel(NioServerSocketChannel.class) // 2
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() { // 3
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder()); // 5
ch.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler<String>() { // 6
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {
System.out.println(msg);
}
});
}
})
.bind(8080); // 4
代码解读
-
1 处，创建 NioEventLoopGroup，可以简单理解为
线程池 + Selector后面会详细展开 -
2 处，选择服务 Scoket 实现类，其中 NioServerSocketChannel 表示基于 NIO 的服务器端实现，其它实现还有
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cMNnrJ7N-1690424998731)(assets/0006.png)]
-
3 处，为啥方法叫 childHandler，是接下来添加的处理器都是给 SocketChannel 用的，而不是给 ServerSocketChannel。ChannelInitializer 处理器（仅执行一次），它的作用是待客户端 SocketChannel 建立连接后，执行 initChannel 以便添加更多的处理器
-
4 处，ServerSocketChannel 绑定的监听端口
-
5 处，SocketChannel 的处理器，解码 ByteBuf => String
-
6 处，SocketChannel 的业务处理器，使用上一个处理器的处理结果
2.3 客户端
new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup()) // 1
.channel(NioSocketChannel.class) // 2
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() { // 3
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder()); // 8
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080) // 4
.sync() // 5
.channel() // 6
.writeAndFlush(new Date() + ": hello world!"); // 7
代码解读
-
1 处，创建 NioEventLoopGroup，同 Server
-
2 处，选择客户 Socket 实现类，NioSocketChannel 表示基于 NIO 的客户端实现，其它实现还有
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8NEtYj4O-1690424998732)(assets/0007.png)]
-
3 处，添加 SocketChannel 的处理器，ChannelInitializer 处理器（仅执行一次），它的作用是待客户端 SocketChannel 建立连接后，执行 initChannel 以便添加更多的处理器
-
4 处，指定要连接的服务器和端口
-
5 处，Netty 中很多方法都是异步的，如 connect，这时需要使用 sync 方法等待 connect 建立连接完毕
-
6 处，获取 channel 对象，它即为通道抽象，可以进行数据读写操作
-
7 处，写入消息并清空缓冲区
-
8 处，消息会经过通道 handler 处理，这里是将 String => ByteBuf 发出
-
数据经过网络传输，到达服务器端，服务器端 5 和 6 处的 handler 先后被触发，走完一个流程
2.4 流程梳理
课堂示例
服务端
public class HelloServer {
public static void main(String[] args) {
// 1. 启动器，负责组装 netty 组件，启动服务器
new ServerBootstrap()
// 2. BossEventLoop, WorkerEventLoop(selector,thread), group 组
// （一个EventLoop就是1个selector + 1个thread）
.group(new NioEventLoopGroup())
// 3. 选择 服务器的 ServerSocketChannel 实现
.channel(NioServerSocketChannel.class) // OIO BIO
// 4. boss 负责处理连接, worker(即child) 负责处理读写，此处设置决定了worker(child)能执行哪些操作（handler）
.childHandler(
// 5. channel 代表和客户端进行数据读写的通道; Initializer初始化器，负责添加别的 handler
// （这个初始化器会在客户端连接建立后被调用）
new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
// 6. 添加具体 handler
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder()); // 将 ByteBuf 转换为字符串
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() { // 自定义 handler
@Override // 读事件
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
System.out.println(msg); // 打印上一步转换好的字符串
}
});
}
}
)
// 7. 绑定监听端口
.bind(8080);
}
}
客户端
public class HelloClient {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 1. 启动类
new Bootstrap()
// 2. 添加 EventLoop（客户端也可以使用Selector，所以这里也指定了eventLoopGroup）
.group(new NioEventLoopGroup())
// 3. 选择客户端 channel 实现
.channel(NioSocketChannel.class)
// 4. 添加处理器（这个初始化器会在连接建立后被调用）
.handler(
new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
// 在连接建立后被调用
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder()); // 将字符串编码为ByteBuf
}
}
)
// 5. 连接到服务器
// （发起与服务端建立连接的请求，触发accept事件, 服务端有BossEventLoop接收accept建立连接请求,
// 当连接建立后, 服务端 和 客户端分别调用初始化方法, 这些初始化方法就把处理器加好了,
// 以后再收发数据, 就会经过这些处理器）
.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080))
.sync() // 阻塞方法，直到连接建立
.channel()
// 6. 向服务器发送数据
.writeAndFlush("hello, world"); // 无论收发数据都会走handler
}
}
分析
这个流程初看比较复杂，但须把握几个要点：当客户端请求与服务端建立连接（图中第11步），就会触发服务端accept事件（由服务端的BossEventLoop处理，这个处理器是netty内部的），处理的结果就是调用这个连接建立后初始化器的初始化方法—分别调用客户端和服务端的初始化方法，初始化方法分别为客户端和服务端的SocketChannel添加好了handler，当收发数据的时候，就能用上这些handler了，比如下面第14步，客户端发送数据给服务器，会先经过客户端的处理器（即StingEncoder），将字符串hello转为ByteBuf，服务端就会触发read事件，接收到ByteBuf，交给服务端的处理器依次处理（StringDecocder-将ByteBuf转为字符串，自定义处理器-将结果输出到控制台）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-as3HuFqm-1690424998733)(assets/0040.png)]
提示（重要）
一开始需要树立正确的观念
- 把 channel 理解为数据的通道
- 把 msg 理解为流动的数据，最开始输入是 ByteBuf，但经过 pipeline 的加工，会变成其它类型对象，最后输出又变成 ByteBuf
- 把 handler 理解为数据的处理工序
- 工序有多道，合在一起就是 pipeline，pipeline 负责发布事件（读、读取完成…）传播给每个 handler， handler 对自己感兴趣的事件进行处理（重写了相应事件处理方法）
- handler 分 Inbound （入站-数据读入时）和 Outbound（出站-数据写出时） 两类
- 把 eventLoop 理解为处理数据的工人
- 工人可以管理多个 channel 的 io 操作，并且一旦工人负责了某个 channel，就要负责到底（绑定）
- 工人既可以执行 io 操作，也可以进行任务处理，每位工人有任务队列，队列里可以堆放多个 channel 的待处理任务，任务分为普通任务、定时任务
- 工人按照 pipeline 顺序，依次按照 handler 的规划（代码）处理数据，可以为每道工序指定不同的工人
3. 组件
3.1 EventLoop
事件循环对象
EventLoop 本质是一个单线程执行器（同时维护了一个 Selector），里面有 run 方法处理 Channel 上源源不断的 io 事件。
它的继承关系比较复杂
- 一条线是继承自 j.u.c.ScheduledExecutorService 因此包含了线程池中所有的方法
- 另一条线是继承自 netty 自己的 OrderedEventExecutor，
- 提供了 boolean inEventLoop(Thread thread) 方法判断一个线程是否属于此 EventLoop
- 提供了 parent 方法来看看自己属于哪个 EventLoopGroup
事件循环组
EventLoopGroup 是一组 EventLoop，Channel 一般会调用 EventLoopGroup 的 register 方法来绑定其中一个 EventLoop，后续这个 Channel 上的 io 事件都由此 EventLoop 来处理（保证了 io 事件处理时的线程安全）
- 继承自 netty 自己的 EventExecutorGroup
- 实现了 Iterable 接口提供遍历 EventLoop 的能力
- 另有 next 方法获取集合中下一个 EventLoop
以一个简单的实现为例：
// 内部创建了两个 EventLoop, 每个 EventLoop 维护一个线程
DefaultEventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(2);
System.out.println(group.next());
System.out.println(group.next());
System.out.println(group.next());
输出
io.netty.channel.DefaultEventLoop@60f82f98
io.netty.channel.DefaultEventLoop@35f983a6
io.netty.channel.DefaultEventLoop@60f82f98
也可以使用 for 循环
DefaultEventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(2);
for (EventExecutor eventLoop : group) {
System.out.println(eventLoop);
}
输出
io.netty.channel.DefaultEventLoop@60f82f98
io.netty.channel.DefaultEventLoop@35f983a6
课堂示例
@Slf4j
public class TestEventLoop {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建事件循环组
// （如果不传参数，默认就是0，就会取cpu核心数*2，并且最少1个）
// （可以处理io 事件，可以向其提交普通任务，还可以向其提交定时任务）
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(2);
// EventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(); // 只能处理 普通任务 和 定时任务
// 2. 获取下一个事件循环对象
// （在2个事件循环对象中，轮流着返回）
System.out.println(group.next()); // io.netty.channel.nio.NioEventLoop@553f17c
System.out.println(group.next()); // io.netty.channel.nio.NioEventLoop@4f7d0008
System.out.println(group.next()); // io.netty.channel.nio.NioEventLoop@553f17c
System.out.println(group.next()); // io.netty.channel.nio.NioEventLoop@4f7d0008
// 3. 执行普通任务
/*group.next().execute(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.debug("ok");
});*/
// 4. 执行定时任务
group.next().scheduleAtFixedRate(() -> {
log.debug("ok");
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
log.debug("main");
}
}
/* 输出如下:
io.netty.channel.nio.NioEventLoop@553f17c
io.netty.channel.nio.NioEventLoop@4f7d0008
io.netty.channel.nio.NioEventLoop@553f17c
io.netty.channel.nio.NioEventLoop@4f7d0008
09:53:27 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestEventLoop - main
09:53:27 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.n.c.TestEventLoop - ok
09:53:28 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.n.c.TestEventLoop - ok
09:53:29 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.n.c.TestEventLoop - ok
*/
优雅关闭
优雅关闭 shutdownGracefully 方法。该方法会首先切换 EventLoopGroup 到关闭状态从而拒绝新的任务的加入，然后在任务队列的任务都处理完成后，停止线程的运行。从而确保整体应用是在正常有序的状态下退出的
演示 NioEventLoop 处理 io 事件
笔记示例
服务器端两个 nio worker 工人
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup(1), new NioEventLoopGroup(2))
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf byteBuf = msg instanceof ByteBuf ? ((ByteBuf) msg) : null;
if (byteBuf != null) {
byte[] buf = new byte[16];
ByteBuf len = byteBuf.readBytes(buf, 0, byteBuf.readableBytes());
log.debug(new String(buf));
}
}
});
}
}).bind(8080).sync();
客户端，启动三次，分别修改发送字符串为 zhangsan（第一次），lisi（第二次），wangwu（第三次）
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Channel channel = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup(1))
.handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
System.out.println("init...");
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));
}
})
.channel(NioSocketChannel.class).connect("localhost", 8080)
.sync()
.channel();
channel.writeAndFlush(ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer().writeBytes("wangwu".getBytes()));
Thread.sleep(2000);
channel.writeAndFlush(ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer().writeBytes("wangwu".getBytes()));
最后输出
22:03:34 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-1] c.i.o.EventLoopTest - zhangsan
22:03:36 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-1] c.i.o.EventLoopTest - zhangsan
22:05:36 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-2] c.i.o.EventLoopTest - lisi
22:05:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-2] c.i.o.EventLoopTest - lisi
22:06:09 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-1] c.i.o.EventLoopTest - wangwu
22:06:11 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-3-1] c.i.o.EventLoopTest - wangwu
可以看到两个工人轮流处理 channel，但 工人与 channel 之间进行了绑定（绑定的意思就是说：刚开始服务端是哪个eventLoop处理的此客户端，后面该客户端发送的消息都由此服务端的此eventLoop处理）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bi8mZdsT-1690424998734)(assets/0042.png)]
课堂示例
一旦客户端和服务器建立连接，channel就会跟一个eventLoop绑定，后面该channel的所有读写事件都将有该eventLoop处理
服务端代码
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.Charset;
@Slf4j
public class EventLoopServer {
public static void main(String[] args) {
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
log.info("服务端接收到消息: {}", buf.toString(Charset.defaultCharset()));
}
});
}
})
.bind(new InetSocketAddress(8080));
}
}
客户端代码
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import java.net.InetSocketAddress;
public class EventLoopClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Channel channel = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect(new InetSocketAddress(8080))
.sync()
.channel();
System.out.println(channel);
System.in.read(); // 在此处打上debug
// 1.idea的debug模式用法，
// suspend默认会勾选all：意思是当运行到断点时，其它所有线程都会阻塞。当放开时，所有线程都继续运行
// 如果勾选thread，则只会停止当前线程到该断点,不会阻塞其它线程。
// 比如：这里打上debug后，如果suspend是all，那么使用evaluate expression调用
// channel.writeAndFlush(..),并不会将此消息发出去,因为发消息的eventloop因为此处的断点而
// 被阻塞了。所以要切换suspend为thread，这样只会阻塞当前线程，不会影响eventloop发消息的线程
// （注意下：发消息的线程并不是使用channel.writeAndFlush(..)的线程哦）。
// 2.当这里使用同一个客户端与服务器建立连接后，服务器始终会用同一个eventloop来处理该客户端的事件，
// 可以通过服务端线程日志输出看出来
// 结论：一旦客户端和服务器建立连接，channel就会跟一个eventLoop绑定，
// 后续的所有请求都会由这同一个eventLoop处理，
// （一个eventLoop可以绑定多个channel，
// 一个channel只会绑定给一个eventLoop，后面也只会交给此eventLoop处理）
}
}
测试
启动服务端后，多次以debug的方式启动客户端（注意debug模式的suspend勾选thread，让当前线程阻塞时而不会阻塞其它(发送消息的)线程），然后分别使用evaluate expression的方式调用channel.writeAndFlush(…)，可以发现当使用第一个客户端发送的消息，始终是nioEventLoopGroup-2-2这个线程在处理，第二个客户端发送的消息始终是nioEventLoopGroup-2-3这个线程在处理。
20:37:04 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: aaa
20:37:10 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: bbb
20:37:14 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: ccc
20:37:30 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-3] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: 111
20:37:34 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-3] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: 222
20:37:37 [INFO ] [nioEventLoopGroup-2-3] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息: 333
笔记示例
再增加两个非 nio 工人
DefaultEventLoopGroup normalWorkers = new DefaultEventLoopGroup(2);
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup(1), new NioEventLoopGroup(2))
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));
ch.pipeline().addLast(normalWorkers,"myhandler",
new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf byteBuf = msg instanceof ByteBuf ? ((ByteBuf) msg) : null;
if (byteBuf != null) {
byte[] buf = new byte[16];
ByteBuf len = byteBuf.readBytes(buf, 0, byteBuf.readableBytes());
log.debug(new String(buf));
}
}
});
}
}).bind(8080).sync();
客户端代码不变，启动三次，分别修改发送字符串为 zhangsan（第一次），lisi（第二次），wangwu（第三次）
输出
22:19:48 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] REGISTERED
22:19:48 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] ACTIVE
22:19:48 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] READ: 8B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 7a 68 61 6e 67 73 61 6e |zhangsan |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:19:48 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] READ COMPLETE
22:19:48 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest - zhangsan
22:19:50 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] READ: 8B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 7a 68 61 6e 67 73 61 6e |zhangsan |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:19:50 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x251562d5, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52588] READ COMPLETE
22:19:50 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest - zhangsan
22:20:24 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] REGISTERED
22:20:24 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] ACTIVE
22:20:25 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] READ: 4B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 6c 69 73 69 |lisi |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:20:25 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] READ COMPLETE
22:20:25 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-2] c.i.o.EventLoopTest - lisi
22:20:27 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] READ: 4B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 6c 69 73 69 |lisi |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:20:27 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-2] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x94b2a840, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52612] READ COMPLETE
22:20:27 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-2] c.i.o.EventLoopTest - lisi
22:20:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] REGISTERED
22:20:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] ACTIVE
22:20:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] READ: 6B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 77 61 6e 67 77 75 |wangwu |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:20:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] READ COMPLETE
22:20:38 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest - wangwu
22:20:40 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] READ: 6B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 77 61 6e 67 77 75 |wangwu |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
22:20:40 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-4-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x79a26af9, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52625] READ COMPLETE
22:20:40 [DEBUG] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest - wangwu
可以看到，nio 工人和 非 nio 工人也分别绑定了 channel（LoggingHandler 由 nio 工人执行，而我们自己的 handler 由非 nio 工人执行）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HI0rO5Q3-1690424998734)(assets/0041.png)]
课堂示例
从上面的课堂示例中，我们知道了1个channel会绑定worker事件循环组中的1个eventLoop，而worker事件循环组的1个eventLoop可以被多个channel绑定，那么如果其中1个channel的read事件默认会被绑定的eventLoop处理，假设这个read事件耗时很长，那么该eventLoop此时势必就无法处理其它channel上的事件，所以netty中在添加handler的时候，可以自己手动指定事件循环组（自己创建的事件循环组），那么该handler处理时，是交给此指定的事件循环组中的eventLoop处理，并且注意此时该客户端也会和这个事件循环组（自己创建的事件循环组）中的此eventLoop建立绑定关系，当该客户端再次触发事件时，此handler仍然会交给这个事件循环组中的此eventLoop处理。
服务端代码
@Slf4j
public class EventLoopServer {
public static void main(String[] args) {
// 细分2：创建一个独立的 EventLoopGroup
DefaultEventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(); // 只能处理: 普通任何、定时任务
new ServerBootstrap()
// 2个参数的: 第一个是boss 和 第二个是worker
// 细分1：boss 只负责 ServerSocketChannel 上 accept 事件;
// （NioServerSocketChannel只会跟其中的1个eventLoop进行绑定,
// 而ServerSocketChannel只有1个，因此boss事件循环组中只需要1个线程,
// 所以这里不传入参数，默认就是1）
// worker 只负责 socketChannel 上的读写
// （这里如果不传入参数，默认就是cpu核心数*2，这里设置为2，意味着有2个eventLoop线程）
.group(new NioEventLoopGroup(), new NioEventLoopGroup(2))
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
// 添加1个handler
// 此处未指定具体的事件循环组，
// 因此会用worker事件循环组中建立连接时绑定的EventLoop来处理此handler（日志中有体现）
ch.pipeline().addLast("handler1",new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
// ByteBuf转字符串, 这里须指定字符集
log.info("服务端接收到消息handler1: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
ctx.fireChannelRead(msg); // 让消息传递给下一个handler
}
})
// 再链式调用添加1个handler，并且为此handler指定我们上面创建的事件循环组，
// 那么此handler将会交给指定的事件循环组中的EventLoop所处理，并且后面该客户端的channel的
// 该handler处理都会交给这个EventLoop所处理（因为会绑定到此EventLoop，可以从日志中看到
// 只要是同一个客户端，该handler的处理都是同一个线程来完成的）
.addLast(group,"hander2",new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
log.info("服务端接收到消息hander2: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
}
})
;
}
})
.bind(new InetSocketAddress(8080));
}
客户端代码
分别以debug的方式，启动此客户端3次，在每次启动的客户端使用evaluate expression调用channel.writeAndFlush(…)发送2次同样的消息，以观察效果
public class EventLoopClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Channel channel = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect(new InetSocketAddress(8080))
.sync()
.channel();
System.out.println(channel);
System.in.read(); // 此处打上debug，注意debug模式中的suspend选择thread
}
}
测试
可以看到客户端每次发送2次同样的消息过来，服务器这边的handler分别是使用不同的线程去处理的，并且每个handler都是相同的线程去处理的（说明客户端和服务端的handler与eventLoop绑定，只要一绑定，不管是worker事件循环组中的EventLoop，还是自己创建的事件循环组中的eventLoop，后面只要是该客户端，都会使用已绑定的EventLoop执行此handler）
21:47:59 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 1
21:47:59 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 1
21:48:06 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 1
21:48:06 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 1
21:48:23 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 2
21:48:23 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 2
21:48:25 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 2
21:48:25 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-2] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 2
21:48:48 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 3
21:48:48 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-3] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 3
21:48:50 [INFO ] [nioEventLoopGroup-4-1] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息handler1: 3
21:48:50 [INFO ] [defaultEventLoopGroup-2-3] c.z.n.EventLoopServer - 服务端接收到消息hander2: 3
handler 执行中如何实现的换人（源码剖析）
关键代码 io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext#invokeChannelRead()
static void invokeChannelRead(final AbstractChannelHandlerContext next, Object msg) {
final Object m = next.pipeline.touch(ObjectUtil.checkNotNull(msg, "msg"), next);
// 下一个 handler 的事件循环是否与当前的事件循环是同一个线程
EventExecutor executor = next.executor(); // 返回下一个handler的eventLoop（这个executor就是eventLoop）
// 是，直接调用
if (executor.inEventLoop()) { // 当前 handler 中的线程，是否和executor（上面这个变量）是同一个线程
next.invokeChannelRead(m);
}
// 不是，将要执行的代码作为任务提交给下一个事件循环处理（换人）
else {
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
next.invokeChannelRead(m);
}
});
}
// 结论：如果2个handler绑定的是同一个线程（eventLoop），那么就直接调用。
// 如果2个handler绑定的不是同一个线程（eventLoop），那么就把要调用的代码封装为一个任务对象，
// 由下一个handler的线程（eventLoop）来调用
}
- 如果两个 handler 绑定的是同一个线程，那么就直接调用
- 否则，把要调用的代码封装为一个任务对象，由下一个 handler 的线程来调用
演示 NioEventLoop 处理普通任务
NioEventLoop 除了可以处理 io 事件，同样可以向它提交普通任务
NioEventLoopGroup nioWorkers = new NioEventLoopGroup(2);
log.debug("server start...");
Thread.sleep(2000);
nioWorkers.execute(()->{
log.debug("normal task...");
});
输出
22:30:36 [DEBUG] [main] c.i.o.EventLoopTest2 - server start...
22:30:38 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest2 - normal task...
因此，可以用来执行耗时较长的任务
演示 NioEventLoop 处理定时任务
NioEventLoopGroup nioWorkers = new NioEventLoopGroup(2);
log.debug("server start...");
Thread.sleep(2000);
nioWorkers.scheduleAtFixedRate(() -> {
log.debug("running...");
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
输出
22:35:15 [DEBUG] [main] c.i.o.EventLoopTest2 - server start...
22:35:17 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest2 - running...
22:35:18 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest2 - running...
22:35:19 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest2 - running...
22:35:20 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.o.EventLoopTest2 - running...
...
因此，可以用来执行定时任务
3.2 Channel
channel 的主要作用
- close() 可以用来关闭 channel
- closeFuture() 用来处理 channel 的关闭
- sync 方法作用是同步等待 channel 关闭
- 而 addListener 方法是异步等待 channel 关闭
- pipeline() 方法添加处理器
- write() 方法将数据写入channel（不一定立刻通过网络将数据发出去，内部有缓冲机制，写入的数据先放入缓冲区，当缓冲区满了才会发送过去，可以调用flush方法，将缓冲区中的数据立刻发送出去）
- writeAndFlush() 方法将数据写入并刷出（立刻写入缓冲区，并且将缓冲区中的数据发送出去）
ChannelFuture
笔记示例
这时刚才的客户端代码
new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080)
.sync()
.channel()
.writeAndFlush(new Date() + ": hello world!");
现在把它拆开来看
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080); // 1
channelFuture.sync().channel().writeAndFlush(new Date() + ": hello world!");
- 1 处返回的是 ChannelFuture 对象，它的作用是利用 channel() 方法来获取 Channel 对象
注意 connect 方法是异步的，意味着不等连接建立，方法执行就返回了。因此 channelFuture 对象中不能【立刻】获得到正确的 Channel 对象
实验如下：
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080);
System.out.println(channelFuture.channel()); // 1
channelFuture.sync(); // 2
System.out.println(channelFuture.channel()); // 3
- 执行到 1 时，连接未建立，打印
[id: 0x2e1884dd] - 执行到 2 时，sync 方法是同步等待连接建立完成
- 执行到 3 时，连接肯定建立了，打印
[id: 0x2e1884dd, L:/127.0.0.1:57191 - R:/127.0.0.1:8080]
除了用 sync 方法可以让异步操作同步以外，还可以使用回调的方式：
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080);
System.out.println(channelFuture.channel()); // 1
channelFuture.addListener((ChannelFutureListener) future -> {
System.out.println(future.channel()); // 2
});
- 执行到 1 时，连接未建立，打印
[id: 0x749124ba] - ChannelFutureListener 会在连接建立时被调用（其中 operationComplete 方法），因此执行到 2 时，连接肯定建立了，打印
[id: 0x749124ba, L:/127.0.0.1:57351 - R:/127.0.0.1:8080]
课堂示例
connect命令只是发起了请求建立连接的命令，会返回一个channelFuture对象，但是此时并未建立连接（也就是connect是一个异步非阻塞方法），因此此时如果直接在主线程上直接用channelFuture获取的channel，然后发送数据是发送不了的。可以调用channelFuture.sync()让主线程阻塞到连接建立后再获取channel，在发送消息。或者也可以通过给channelFuture添加一个Listener，当连接建立（nio线程负责建立连接）后，由nio线程发送消息
客户端
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
@Slf4j
public class EventLoopClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override // 在连接建立后被调用
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
// 1. 连接到服务器
// 异步非阻塞, main 发起了调用, 真正执行connect操作的是nio线程
// （connect是一个异步非阻塞的方法—调用connect方法的线程不关心结果,
// 这个线程只负责发起connect方法的调用,
// 把这个命令指派给另一个线程，真正去做连接操作的是另外的这个线程，
// 而不是发起connect方法调用的线程，其中这个另外的这个线程指的就是
// NioEventLoopGroup中的某个线程
// 因此，当前调用connect方法的线程（其实就是main线程）并不会在这里阻塞，那如果不在这里阻塞的话，
// 那下面通过channelFuture拿到的channel就是一个还没有建立连接的channel，
// 那使用这样的channel去发送数据，那自然就发送不出去。
// 因此，下面调用了一个sync方法来保证channel是已经建立好连接了，
// 再使用channelFuture获取channel），这是一种解决方法
// （netty中有很多的异步非阻塞方法，需要注意）
// （netty中带有Future、Promise的类型都是和异步方法配套使用，用来处理结果）
.connect(new InetSocketAddress(8080)); // connect方法返回的是一个ChannelFuture对象
// 第一种方式：使用sync方法同步处理结果
/*
// 输出：channel-1: [id: 0x0733f705]
log.info("channel-1: {}", channelFuture.channel());
// 输出：channel-2: [id: 0x0733f705, L:/192.168.134.5:50920 - R:0.0.0.0/0.0.0.0:8080]
channelFuture.sync(); // 阻塞住当前线程，直到nio线程连接建立完毕
log.info("channel-2: {}", channelFuture.channel());
Channel channel = channelFuture.channel();
// 2. 向服务器发送数据
channel.writeAndFlush("hello,world");
*/
// 第二种方式：使用addListener（回调对象）方法异步处理结果
channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
// 在nio线程建立连接之后，会调用operationComplete方法
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
Channel channel = future.channel();
// 输出：[nioEventLoopGroup-2-1] c.z.n.EventLoopClient - channel:
// [id: 0x8a900cf4, L:/192.168.134.5:51177 - R:0.0.0.0/0.0.0.0:8080]
// 注意输出的线程是nio的线程
log.info("channel: {}",channel);
channel.writeAndFlush("hello,world");
}
});
}
}
服务端
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.DefaultEventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.Charset;
@Slf4j
public class EventLoopServer {
public static void main(String[] args) {
// 细分2：创建一个独立的 EventLoopGroup
DefaultEventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(); // 只能处理: 普通任何、定时任务
new ServerBootstrap()
// 2个参数的: 第一个是boss 和 第二个是worker
// 细分1：boss 只负责 ServerSocketChannel 上 accept 事件;
// （NioServerSocketChannel只会跟其中的1个eventLoop进行绑定,
// 而ServerSocketChannel只有1个，因此boss事件循环组中只需要1个线程,
// 所以这里不传入参数，默认就是1）
// worker 只负责 socketChannel 上的读写
// （这里如果不传入参数，默认就是cpu核心数*2，这里设置为2，意味着有2个eventLoop线程）
.group(new NioEventLoopGroup(), new NioEventLoopGroup(2))
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast("handler1",new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
// ByteBuf转字符串, 这里须指定字符集
log.info("服务端接收到消息handler1: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
ctx.fireChannelRead(msg); // 让消息传递给下一个handler
}
})
.addLast(group,"hander2",new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
log.info("服务端接收到消息hander2: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
}
})
;
}
})
.bind(new InetSocketAddress(8080));
}
}
CloseFuture
@Slf4j
public class CloseFutureClient {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup group new NioEventLoopGroup();
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override // 在连接建立后被调用
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
Channel channel = channelFuture.sync().channel();
log.debug("{}", channel);
new Thread(()->{
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String line = scanner.nextLine();
if ("q".equals(line)) {
channel.close(); // close 异步操作 1s 之后
// log.debug("处理关闭之后的操作"); // 不能在这里善后
break;
}
channel.writeAndFlush(line);
}
}, "input").start();
// 获取 CloseFuture 对象， 1) 同步处理关闭， 2) 异步处理关闭
ChannelFuture closeFuture = channel.closeFuture();
/*log.debug("waiting close...");
closeFuture.sync();
log.debug("处理关闭之后的操作");*/
closeFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
log.debug("处理关闭之后的操作");
group.shutdownGracefully();
}
});
}
}
课堂示例
现需要在关闭channel前, 做一些善后的工作，处理的方式同ChannelFuture。可以往客户端的pipeLine中添加日志handler，方便查看netty的运行流程。
客户端
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Scanner;
@Slf4j
public class CloseFutureClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
// 添加日志处理器（方便查看netty的运行流程）
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
Channel channel = channelFuture.sync().channel();
log.info("channel已建立好连接: {}", channel);
new Thread(()->{
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String content = scanner.nextLine();
if ("q".equals(content)) {
// 这里只是发送了关闭channel的命令, 是异步非阻塞的方法,
// 因此下面关闭操作并不是在channel关闭时执行的
channel.close();
log.debug("处理关闭后的操作-2"); // 也不能在这里做channel关闭后的操作
break;
}
channel.writeAndFlush(content);
}
}, "input").start();
log.debug("处理关闭后的操作-1"); // 不能在这里做channel关闭后的操作
// 获取closeFuture对象，1. 同步处理关闭 2. 异步处理关闭
ChannelFuture closeFuture = channel.closeFuture();
// 1. 同步处理来关闭
/*
log.debug("enter waiting close...");
closeFuture.sync();
log.debug("处理关闭后的操作-正确做法1...");
*/
// 2. 异步处理关闭
closeFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
log.debug("处理关闭后的操作-正确做法2...");
group.shutdownGracefully(); // 优雅关闭
}
});
}
}
服务端
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.DefaultEventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.Charset;
@Slf4j
public class EventLoopServer {
public static void main(String[] args) {
// 细分2：创建一个独立的 EventLoopGroup
DefaultEventLoopGroup group = new DefaultEventLoopGroup(); // 只能处理: 普通任何、定时任务
new ServerBootstrap()
// 2个参数的: 第一个是boss 和 第二个是worker
// 细分1：boss 只负责 ServerSocketChannel 上 accept 事件;
// （NioServerSocketChannel只会跟其中的1个eventLoop进行绑定,
// 而ServerSocketChannel只有1个，因此boss事件循环组中只需要1个线程,
// 所以这里不传入参数，默认就是1）
// worker 只负责 socketChannel 上的读写
// （这里如果不传入参数，默认就是cpu核心数*2，这里设置为2，意味着有2个eventLoop线程）
.group(new NioEventLoopGroup(), new NioEventLoopGroup(2))
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast("handler1",new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
// ByteBuf转字符串, 这里须指定字符集
log.info("服务端接收到消息handler1: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
ctx.fireChannelRead(msg); // 让消息传递给下一个handler
}
})
.addLast(group,"hander2",new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
log.info("服务端接收到消息hander2: {}",
buf.toString(Charset.defaultCharset()));
}
})
;
}
})
.bind(new InetSocketAddress(8080));
}
}
测试
启动服务端，然后启动客户端，先输出aaa，然后输入q，客户端日志结果如下。注意看下面关闭的过程。
16:18:36 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d] REGISTERED
16:18:36 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d] CONNECT: localhost/127.0.0.1:8080
16:18:36 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 - R:localhost/127.0.0.1:8080] ACTIVE
16:18:36 [INFO ] [main] c.z.n.c.CloseFutureClient - channel已建立好连接: [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 - R:localhost/127.0.0.1:8080]
16:18:36 [DEBUG] [main] c.z.n.c.CloseFutureClient - 处理关闭后的操作-1
aaa
16:18:40 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 - R:localhost/127.0.0.1:8080] WRITE: 3B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 |aaa |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
16:18:40 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 - R:localhost/127.0.0.1:8080] FLUSH
q
16:18:43 [DEBUG] [input] c.z.n.c.CloseFutureClient - 处理关闭后的操作-2
16:18:43 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 - R:localhost/127.0.0.1:8080] CLOSE
16:18:43 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.z.n.c.CloseFutureClient - 处理关闭后的操作-正确做法2...
16:18:43 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 ! R:localhost/127.0.0.1:8080] INACTIVE
16:18:43 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x7876dd2d, L:/127.0.0.1:53924 ! R:localhost/127.0.0.1:8080] UNREGISTERED
异步提升的是什么
-
有些同学看到这里会有疑问：为什么不在一个线程中去执行建立连接、去执行关闭 channel，那样不是也可以吗？非要用这么复杂的异步方式：比如一个线程发起建立连接，另一个线程去真正建立连接
-
还有同学会笼统地回答，因为 netty 异步方式用了多线程、多线程就效率高。其实这些认识都比较片面，多线程和异步所提升的效率并不是所认为的
结论：提升了吞吐量，指的是单位时间内处理请求的速度
思考下面的场景，4 个医生给人看病，每个病人花费 20 分钟，而且医生看病的过程中是以病人为单位的，一个病人看完了，才能看下一个病人。假设病人源源不断地来，可以计算一下 4 个医生一天工作 8 小时，处理的病人总数是：4 * 8 * 3 = 96
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vulLSdcF-1690424998736)(assets/0044.png)]
经研究发现，看病可以细分为四个步骤，经拆分后每个步骤需要 5 分钟，如下
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PBW9dAKZ-1690424998736)(assets/0048.png)]
因此可以做如下优化，只有一开始，医生 2、3、4 分别要等待 5、10、15 分钟才能执行工作，但只要后续病人源源不断地来，他们就能够满负荷工作，并且处理病人的能力提高到了 4 * 8 * 12 效率几乎是原来的四倍
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要点
- 单线程没法异步提高效率，必须配合多线程、多核 cpu 才能发挥异步的优势
- 异步并没有缩短响应时间，反而有所增加
- 合理进行任务拆分，也是利用异步的关键
3.3 Future & Promise
在异步处理时，经常用到这两个接口
首先要说明 netty 中的 Future 与 jdk 中的 Future 同名，但是是两个接口，netty 的 Future 继承自 jdk 的 Future，而 Promise 又扩展自 netty Future
- jdk Future 只能同步等待任务结束（或成功、或失败）才能得到结果
- netty Future 可以同步等待任务结束得到结果，也可以异步方式得到结果，但都是要等任务结束
- netty Promise 不仅有 netty Future 的功能，而且脱离了任务独立存在，只作为两个线程间传递结果的容器
| 功能/名称 | jdk Future | netty Future | Promise |
|---|---|---|---|
| cancel | 取消任务 | - | - |
| isCanceled | 任务是否取消 | - | - |
| isDone | 任务是否完成，不能区分成功失败 | - | - |
| get | 获取任务结果，阻塞等待 | - | - |
| getNow | - | 获取任务结果，非阻塞，还未产生结果时返回 null | - |
| await | - | 等待任务结束，如果任务失败，不会抛异常，而是通过 isSuccess 判断 | - |
| sync | - | 等待任务结束，如果任务失败，抛出异常 | - |
| isSuccess | - | 判断任务是否成功 | - |
| cause | - | 获取失败信息，非阻塞，如果没有失败，返回null | - |
| addLinstener | - | 添加回调，异步接收结果 | - |
| setSuccess | - | - | 设置成功结果 |
| setFailure | - | - | 设置失败结果 |
课堂示例
TestJdkFuture
@Slf4j
public class TestJdkFuture {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 1. 线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 2. 提交任务
Future<Integer> future = service.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
log.debug("执行计算");
Thread.sleep(1000);
return 50;
}
});
// 3. 主线程通过 future 来获取结果
log.debug("等待结果");
log.debug("结果是 {}", future.get());
}
}
// 输出
/*
16:27:50 [DEBUG] [pool-1-thread-1] c.i.n.c.TestJdkFuture - 执行计算
16:27:50 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestJdkFuture - 等待结果
16:27:51 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestJdkFuture - 结果是 50
*/
TestNettyFuture
@Slf4j
public class TestNettyFuture {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
EventLoop eventLoop = group.next();
// 返回的是netty的Future，而不是jdk中的Future（实际netty的Future继承自jdk中的Future）
Future<Integer> future = eventLoop.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
log.debug("执行计算");
Thread.sleep(1000);
return 70;
}
});
// 同步方式获取结果（jdk中只能使用同步方式获取结果，而netty还支持下面的异步方式获取结果）
// log.debug("等待结果");
// log.debug("结果是 {}", future.get());
// 异步方式获取结果
future.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super Integer>>(){
@Override
public void operationComplete(Future<? super Integer> future) throws Exception {
log.debug("接收结果:{}", future.getNow());
}
});
}
}
// 输出
/*
16:28:19 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.n.c.TestNettyFuture - 执行计算
16:28:20 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] c.i.n.c.TestNettyFuture - 接收结果:70
*/
TestNettyPromise
@Slf4j
public class TestNettyPromise {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 1. 准备 EventLoop 对象
EventLoop eventLoop = new NioEventLoopGroup().next();
// 2. 可以主动创建 promise, 它就是1个结果容器
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventLoop);
new Thread(() -> {
// 3. 任意一个线程执行计算，计算完毕后都可向 promise 填充结果
log.debug("开始计算...");
try {
int i = 1 / 1;
Thread.sleep(1000);
// 设置1个成功的结果
promise.setSuccess(80);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
promise.setFailure(e);
}
}).start();
// 4. 接收结果的线程
log.debug("等待结果...");
log.debug("结果是: {}", promise.get());
}
}
// 输出
/*
16:28:45 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestNettyPromise - 等待结果...
16:28:45 [DEBUG] [Thread-0] c.i.n.c.TestNettyPromise - 开始计算...
16:28:46 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestNettyPromise - 结果是: 80
*/
例1
同步处理任务成功
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
eventExecutors.execute(()->{
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.debug("set success, {}",10);
promise.setSuccess(10);
});
log.debug("start...");
log.debug("{}",promise.getNow()); // 还没有结果
log.debug("{}",promise.get());
输出
11:51:53 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - start...
11:51:53 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - null
11:51:54 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - set success, 10
11:51:54 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - 10
例2
异步处理任务成功
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
// 设置回调，异步接收结果
promise.addListener(future -> {
// 这里的 future 就是上面的 promise
log.debug("{}",future.getNow());
});
// 等待 1000 后设置成功结果
eventExecutors.execute(()->{
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.debug("set success, {}",10);
promise.setSuccess(10);
});
log.debug("start...");
输出
11:49:30 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - start...
11:49:31 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - set success, 10
11:49:31 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - 10
例3
同步处理任务失败 - sync & get
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
eventExecutors.execute(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
RuntimeException e = new RuntimeException("error...");
log.debug("set failure, {}", e.toString());
promise.setFailure(e);
});
log.debug("start...");
log.debug("{}", promise.getNow());
promise.get(); // sync() 也会出现异常，只是 get 会再用 ExecutionException 包一层异常
输出
12:11:07 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - start...
12:11:07 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - null
12:11:08 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - set failure, java.lang.RuntimeException: error...
Exception in thread "main" java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.RuntimeException: error...
at io.netty.util.concurrent.AbstractFuture.get(AbstractFuture.java:41)
at com.itcast.oio.DefaultPromiseTest2.main(DefaultPromiseTest2.java:34)
Caused by: java.lang.RuntimeException: error...
at com.itcast.oio.DefaultPromiseTest2.lambda$main$0(DefaultPromiseTest2.java:27)
at io.netty.channel.DefaultEventLoop.run(DefaultEventLoop.java:54)
at io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor$5.run(SingleThreadEventExecutor.java:918)
at io.netty.util.internal.ThreadExecutorMap$2.run(ThreadExecutorMap.java:74)
at io.netty.util.concurrent.FastThreadLocalRunnable.run(FastThreadLocalRunnable.java:30)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
例4
同步处理任务失败 - await
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
eventExecutors.execute(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
RuntimeException e = new RuntimeException("error...");
log.debug("set failure, {}", e.toString());
promise.setFailure(e);
});
log.debug("start...");
log.debug("{}", promise.getNow());
promise.await(); // 与 sync 和 get 区别在于，不会抛异常
log.debug("result {}", (promise.isSuccess() ? promise.getNow() : promise.cause()).toString());
输出
12:18:53 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - start...
12:18:53 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - null
12:18:54 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - set failure, java.lang.RuntimeException: error...
12:18:54 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - result java.lang.RuntimeException: error...
例5
异步处理任务失败
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
promise.addListener(future -> {
log.debug("result {}", (promise.isSuccess() ? promise.getNow() : promise.cause()).toString());
});
eventExecutors.execute(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
RuntimeException e = new RuntimeException("error...");
log.debug("set failure, {}", e.toString());
promise.setFailure(e);
});
log.debug("start...");
输出
12:04:57 [DEBUG] [main] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - start...
12:04:58 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - set failure, java.lang.RuntimeException: error...
12:04:58 [DEBUG] [defaultEventLoop-1-1] c.i.o.DefaultPromiseTest2 - result java.lang.RuntimeException: error...
例6
await 死锁检查
DefaultEventLoop eventExecutors = new DefaultEventLoop();
DefaultPromise<Integer> promise = new DefaultPromise<>(eventExecutors);
eventExecutors.submit(()->{
System.out.println("1");
try {
promise.await();
// 注意不能仅捕获 InterruptedException 异常
// 否则 死锁检查抛出的 BlockingOperationException 会继续向上传播
// 而提交的任务会被包装为 PromiseTask，它的 run 方法中会 catch 所有异常然后设置为 Promise 的失败结果而不会抛出
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("2");
});
eventExecutors.submit(()->{
System.out.println("3");
try {
promise.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("4");
});
输出
1
2
3
4
io.netty.util.concurrent.BlockingOperationException: DefaultPromise@47499c2a(incomplete)
at io.netty.util.concurrent.DefaultPromise.checkDeadLock(DefaultPromise.java:384)
at io.netty.util.concurrent.DefaultPromise.await(DefaultPromise.java:212)
at com.itcast.oio.DefaultPromiseTest.lambda$main$0(DefaultPromiseTest.java:27)
at io.netty.util.concurrent.PromiseTask$RunnableAdapter.call(PromiseTask.java:38)
at io.netty.util.concurrent.PromiseTask.run(PromiseTask.java:73)
at io.netty.channel.DefaultEventLoop.run(DefaultEventLoop.java:54)
at io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor$5.run(SingleThreadEventExecutor.java:918)
at io.netty.util.internal.ThreadExecutorMap$2.run(ThreadExecutorMap.java:74)
at io.netty.util.concurrent.FastThreadLocalRunnable.run(FastThreadLocalRunnable.java:30)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
io.netty.util.concurrent.BlockingOperationException: DefaultPromise@47499c2a(incomplete)
at io.netty.util.concurrent.DefaultPromise.checkDeadLock(DefaultPromise.java:384)
at io.netty.util.concurrent.DefaultPromise.await(DefaultPromise.java:212)
at com.itcast.oio.DefaultPromiseTest.lambda$main$1(DefaultPromiseTest.java:36)
at io.netty.util.concurrent.PromiseTask$RunnableAdapter.call(PromiseTask.java:38)
at io.netty.util.concurrent.PromiseTask.run(PromiseTask.java:73)
at io.netty.channel.DefaultEventLoop.run(DefaultEventLoop.java:54)
at io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor$5.run(SingleThreadEventExecutor.java:918)
at io.netty.util.internal.ThreadExecutorMap$2.run(ThreadExecutorMap.java:74)
at io.netty.util.concurrent.FastThreadLocalRunnable.run(FastThreadLocalRunnable.java:30)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
3.4 Handler & Pipeline
ChannelHandler 用来处理 Channel 上的各种事件，分为入站、出站两种。所有 ChannelHandler 被连成一串，就是 Pipeline
- 入站处理器通常是 ChannelInboundHandlerAdapter 的子类，主要用来读取客户端数据，写回结果
- 出站处理器通常是 ChannelOutboundHandlerAdapter 的子类，主要对写回结果进行加工
打个比喻，每个 Channel 是一个产品的加工车间，Pipeline 是车间中的流水线，ChannelHandler 就是流水线上的各道工序，而后面要讲的 ByteBuf 是原材料，经过很多工序的加工：先经过一道道入站工序，再经过一道道出站工序最终变成产品
笔记示例
先搞清楚顺序，服务端
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
System.out.println(1);
ctx.fireChannelRead(msg); // 1
}
});
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
System.out.println(2);
ctx.fireChannelRead(msg); // 2
}
});
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
System.out.println(3);
ctx.channel().write(msg); // 3
}
});
ch.pipeline().addLast(new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg,
ChannelPromise promise) {
System.out.println(4);
ctx.write(msg, promise); // 4
}
});
ch.pipeline().addLast(new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg,
ChannelPromise promise) {
System.out.println(5);
ctx.write(msg, promise); // 5
}
});
ch.pipeline().addLast(new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg,
ChannelPromise promise) {
System.out.println(6);
ctx.write(msg, promise); // 6
}
});
}
})
.bind(8080);
客户端
new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080)
.addListener((ChannelFutureListener) future -> {
future.channel().writeAndFlush("hello,world");
});
服务器端打印：
1
2
3
6
5
4
可以看到，ChannelInboundHandlerAdapter 是按照 addLast 的顺序执行的，而 ChannelOutboundHandlerAdapter 是按照 addLast 的逆序执行的。ChannelPipeline 的实现是一个 ChannelHandlerContext（包装了 ChannelHandler） 组成的双向链表
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-j2TQ2WvQ-1690424998737)(assets/0008.png)]
- 入站处理器中，ctx.fireChannelRead(msg) 是 调用下一个入站处理器
- 如果注释掉 1 处代码，则仅会打印 1
- 如果注释掉 2 处代码，则仅会打印 1 2
- 3 处的 ctx.channel().write(msg) 会 从尾部开始触发 后续出站处理器的执行
- 如果注释掉 3 处代码，则仅会打印 1 2 3
- 类似的，出站处理器中，ctx.write(msg, promise) 的调用也会 触发上一个出站处理器
- 如果注释掉 6 处代码，则仅会打印 1 2 3 6
- ctx.channel().write(msg) vs ctx.write(msg)
- 都是触发出站处理器的执行
- ctx.channel().write(msg) 从尾部开始查找出站处理器
- ctx.write(msg) 是从当前节点找上一个出站处理器
- 3 处的 ctx.channel().write(msg) 如果改为 ctx.write(msg) 仅会打印 1 2 3，因为节点3 之前没有其它出站处理器了
- 6 处的 ctx.write(msg, promise) 如果改为 ctx.channel().write(msg) 会打印 1 2 3 6 6 6… 因为 ctx.channel().write() 是从尾部开始查找，结果又是节点6 自己
图1 - 服务端 pipeline 触发的原始流程，图中数字代表了处理步骤的先后次序
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rAoPf1dU-1690424998738)(assets/0009.png)]
课堂示例
有3点需要注意：
- 入站处理器的执行顺序是按照添加顺序、出站处理器的执行顺序是与添加顺序正好相反（下面的测试只验证了这点）
- ctx.fireChannelRead(msg)的调用会将数据传递给下个 handler，如果不调用，调用链会断开。并且此方法的参数会作为下一个handler的参数传递下去
- ctx.writeAndFlush(…)和ch.writeAndFlush(…)有区别，ctx.writeAndFlush(…)：从当前的handler从后往前找出站处理器 处理（当前handler后面的出站处理器被忽略）；ch.writeAndFlush(…)：从tail这个handler从往前找出站处理器 处理
服务端
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class TestPipeline {
public static void main(String[] args) {
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
// 1. 通过 channel 拿到 pipeline
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
// 2. 添加处理器 head -> h1 -> h2 -> h4 -> h3 -> h5 -> h6 -> tail
// （其实底层是个双向列表）
// ChannelInboundHandlerAdapter - 入站处理器只有从channel中读取数据才会触发
// ChannelOutboundHandlerAdapter - 出站处理器只有向channel中写入数据才会触发
// 注意入站和出战处理器的执行顺序问题：入站处理器的执行顺序是按照添加顺序、
// 出站处理器的执行顺序是与添加顺序正好相反
pipeline.addLast("h1", new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
log.debug("1");
ByteBuf buf = ((ByteBuf)msg);
String name = buf.toString(Charset.defaultCharset())
super.channelRead(ctx, name); // 将buf转为name传递给下一个handler
}
});
pipeline.addLast("h2", new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object name) throws Exception {
log.debug("2");
// 将数据传递给下个 handler，如果不调用，调用链会断开
// 或者调用 ctx.fireChannelRead(new Student(name)); 与下面一样的效果
super.channelRead(ctx, name);
}
});
pipeline.addLast("h3", new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
log.debug("3");
// 注意下：下面2个使用ctx.writeAndFlush(..)和ch.writeAndFlush(..)是有区别
// 从当前的handler往前找出站处理器 处理（当前handler后面的出站处理器被忽略）
/*
ctx.writeAndFlush(
ctx.alloc().buffer().writeBytes("server...".getBytes())
);
*/
// 从tail这个handler从后往前找出站处理器 处理
/*
ch.writeAndFlush(
ctx.alloc().buffer().writeBytes("server...".getBytes())
);
*/
}
});
pipeline.addLast("h4", new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg,
ChannelPromise promise) throws Exception {
log.debug("4");
super.write(ctx, msg, promise);
}
});
pipeline.addLast("h5", new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg,
ChannelPromise promise) throws Exception {
log.debug("5");
super.write(ctx, msg, promise);
}
});
pipeline.addLast("h6", new ChannelOutboundHandlerAdapter(){
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg,
ChannelPromise promise) throws Exception {
log.debug("6");
super.write(ctx, msg, promise);
}
});
}
})
.bind(8080);
}
@Data
@AllArgsConstructor
static class Student {
private String name;
}
}
客户端
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Scanner;
@Slf4j
public class CloseFutureClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
}
})
.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
Channel channel = channelFuture.sync().channel();
log.info("channel已建立好连接: {}", channel);
new Thread(()->{
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String content = scanner.nextLine();
if ("q".equals(content)) {
// 现需要再关闭channel前, 做一些善后的工作
channel.close();
log.debug("处理关闭后的操作-2"); // 也不能在这里做channel关闭后的操作
break;
}
channel.writeAndFlush(content);
}
}, "input").start();
log.debug("处理关闭后的操作-1"); // 不能在这里做channel关闭后的操作
// 获取closeFuture对象，1. 同步处理关闭 2. 异步处理关闭
ChannelFuture closeFuture = channel.closeFuture();
// 1. 同步处理来关闭
/*log.debug("enter waiting close...");
closeFuture.sync();
log.debug("处理关闭后的操作-正确做法1...");*/
// 2. 异步处理关闭
closeFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
log.debug("处理关闭后的操作-正确做法2...");
group.shutdownGracefully();
}
});
}
}
测试
// 服务端日志输出
/*
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 1
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 2
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 3
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 6
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 5
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-2] c.z.n.c.TestPipeline - 4
*/
// 客户端日志输出
/*
18:10:23 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72] REGISTERED
18:10:23 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72] CONNECT: localhost/127.0.0.1:8080
18:10:23 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080] ACTIVE
18:10:23 [INFO ] [main] c.z.n.c.CloseFutureClient - channel已建立好连接: [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080]
18:10:23 [DEBUG] [main] c.z.n.c.CloseFutureClient - 处理关闭后的操作-1
aaa
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080] WRITE: 3B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 |aaa |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080] FLUSH
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080] READ: 9B
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 73 65 72 76 65 72 2e 2e 2e |server... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
18:10:26 [DEBUG] [nioEventLoopGroup-2-1] i.n.h.l.LoggingHandler - [id: 0x73322c72, L:/127.0.0.1:55902 - R:localhost/127.0.0.1:8080] READ COMPLETE
*/
EmbeddedChannel使用
可以方便快捷测试
@Slf4j
public class TestEmbeddedChannel {
public static void main(String[] args) {
ChannelInboundHandlerAdapter h1 = new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
log.debug("1");
super.channelRead(ctx, msg);
}
};
ChannelInboundHandlerAdapter h2 = new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
log.debug("2");
super.channelRead(ctx, msg);
}
};
ChannelOutboundHandlerAdapter h3 = new ChannelOutboundHandlerAdapter() {
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg,
ChannelPromise promise) throws Exception {
log.debug("3");
super.write(ctx, msg, promise);
}
};
ChannelOutboundHandlerAdapter h4 = new ChannelOutboundHandlerAdapter() {
@Override
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg,
ChannelPromise promise) throws Exception {
log.debug("4");
super.write(ctx, msg, promise);
}
};
EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(h1, h2, h3, h4);
// 模拟入站操作
channel.writeInbound(ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer().writeBytes("hello".getBytes()));
// 模拟出站操作
channel.writeOutbound(ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer().writeBytes("world".getBytes()));
}
}
// 输出
/*
18:23:48 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestEmbeddedChannel - 1
18:23:48 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestEmbeddedChannel - 2
18:23:48 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestEmbeddedChannel - 4
18:23:48 [DEBUG] [main] c.i.n.c.TestEmbeddedChannel - 3
*/
3.5 ByteBuf
是对字节数据的封装
1）创建
ByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(10);
log(buffer);
上面代码创建了一个默认的 ByteBuf（池化基于直接内存的 ByteBuf），初始容量是 10
输出
read index:0 write index:0 capacity:10
其中 log 方法参考如下（方便查看ByteBuf的工具方法）
// 注意：这个方法只会打印读指针和写指针之间的可读部分的数据，已经读过的字节属于废弃部分，不会打印出来
private static void log(ByteBuf buffer) {
int length = buffer.readableBytes();
int rows = length / 16 + (length % 15 == 0 ? 0 : 1) + 4;
StringBuilder buf = new StringBuilder(rows * 80 * 2)
.append("read index:").append(buffer.readerIndex())
.append(" write index:").append(buffer.writerIndex())
.append(" capacity:").append(buffer.capacity())
.append(NEWLINE);
appendPrettyHexDump(buf, buffer);
System.out.println(buf.toString());
}
示例
public class TestByteBuf {
public static void main(String[] args) {
// 如果未传入参数, 默认容量为256; 可指定大小（当写入的字节数量超过设置的容量大小的话, ByteBuf会自动扩容）
ByteBuf buf = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer();
System.out.println(buf.getClass()); // class io.netty.buffer.PooledUnsafeDirectByteBuf
System.out.println(buf.maxCapacity()); // 2147483647
// 未写入数据之前, ByteBuf的capacity默认为256
log(buf);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 32; i++) {
sb.append("a");
}
// 写入字节数组
buf.writeBytes(sb.toString().getBytes());
log(buf);
}
public static void log(ByteBuf buffer) {
int length = buffer.readableBytes();
int rows = length / 16 + (length % 15 == 0 ? 0 : 1) + 4;
StringBuilder buf = new StringBuilder(rows * 80 * 2)
.append("read index:").append(buffer.readerIndex())
.append(" write index:").append(buffer.writerIndex())
.append(" capacity:").append(buffer.capacity())
.append(NEWLINE);
appendPrettyHexDump(buf, buffer);
System.out.println(buf.toString());
}
}
// 输出如下
/*
class io.netty.buffer.PooledUnsafeDirectByteBuf
2147483647
read index:0 write index:0 capacity:256
read index:0 write index:32 capacity:256
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 |aaaaaaaaaaaaaaaa|
|00000010| 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 |aaaaaaaaaaaaaaaa|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
*/
2）直接内存 vs 堆内存
netty默认情况下都使用的是直接内存作为ByteBuf的内存。
可以使用下面的代码来明确创建池化基于堆的 ByteBuf
ByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(10);
也可以使用下面的代码来明确创建池化基于直接内存的 ByteBuf（调用buffer()方法返回的是直接内存）
ByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer(10);
- 直接内存创建和销毁的代价昂贵，但读写性能高（少一次内存复制），适合配合池化功能一起用
- 直接内存对 GC 压力小，因为这部分内存不受 JVM 垃圾回收的管理，但也要注意及时主动释放
3）池化 vs 非池化
池化的最大意义在于可以重用 ByteBuf，优点有
- 没有池化，则每次都得创建新的 ByteBuf 实例，这个操作对直接内存代价昂贵，就算是堆内存，也会增加 GC 压力
- 有了池化，则可以重用池中 ByteBuf 实例，并且采用了与 jemalloc 类似的内存分配算法提升分配效率
- 高并发时，池化功能更节约内存，减少内存溢出的可能
池化功能是否开启，可以通过下面的系统环境变量来设置
-Dio.netty.allocator.type={unpooled|pooled}
- 4.1 以后，非 Android 平台默认启用池化实现，Android 平台启用非池化实现
- 4.1 之前，池化功能还不成熟，默认是非池化实现
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LTSCrKgZ-1690424998739)(assets/image-20230726205205841.png)]
4）组成
ByteBuf 由四部分组成
最大容量默认为：Integer.MAX_VALUE，即：2147483647
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5evff23P-1690424998739)(assets/0010.png)]
最开始读写指针都在 0 位置
与jdk的ByteBuffer相比
jdk中的ByteBuffer读写共用1个指针，如果要读数据，须切换到读模式；如果要写，须调用clear或compact切换到写模式）
5）写入
方法列表，省略一些不重要的方法
| 方法签名 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| writeBoolean(boolean value) | 写入 boolean 值 | 用一字节 01|00 代表 true|false |
| writeByte(int value) | 写入 byte 值 | |
| writeShort(int value) | 写入 short 值 | |
| writeInt(int value) | 写入 int 值 | Big Endian，即 0x250，写入后 00 00 02 50 （先写高位，再写低位） |
| writeIntLE(int value) | 写入 int 值 | Little Endian，即 0x250，写入后 50 02 00 00（先写低位，再写高位） |
| writeLong(long value) | 写入 long 值 | |
| writeChar(int value) | 写入 char 值 | |
| writeFloat(float value) | 写入 float 值 | |
| writeDouble(double value) | 写入 double 值 | |
| writeBytes(ByteBuf src) | 写入 netty 的 ByteBuf | |
| writeBytes(byte[] src) | 写入 byte[] | |
| writeBytes(ByteBuffer src) | 写入 nio 的 ByteBuffer | |
| int writeCharSequence(CharSequence sequence, Charset charset) | 写入字符串 |
注意
- 这些方法的未指明返回值的，其返回值都是 ByteBuf，意味着可以链式调用
- 网络传输，默认习惯是 Big Endian（大端）
先写入 4 个字节
buffer.writeBytes(new byte[]{1, 2, 3, 4});
log(buffer);
结果是
read index:0 write index:4 capacity:10
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 |.... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
再写入一个 int 整数，也是 4 个字节
buffer.writeInt(5); // 大端写入（先写高位，再写低位）
log(buffer);
结果是
read index:0 write index:8 capacity:10
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 00 00 00 05 |........ |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
还有一类方法是 set 开头的一系列方法，也可以写入数据，但不会改变写指针位置
6）扩容
再写入一个 int 整数时，容量不够了（初始容量是 10），这时会引发扩容
buffer.writeInt(6);
log(buffer);
扩容规则是
- 如果写入后数据大小未超过 512，则选择下一个 16 的整数倍，例如写入后大小为 12 ，则扩容后 capacity 是 16
- 如果写入后数据大小超过 512，则选择下一个 2^n，例如写入后大小为 513，则扩容后 capacity 是 210=1024（29=512 已经不够了）
- 扩容不能超过 max capacity 会报错
结果是
read index:0 write index:12 capacity:16
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 00 00 00 05 00 00 00 06 |............ |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
7）读取
例如读了 4 次，每次一个字节
System.out.println(buffer.readByte());
System.out.println(buffer.readByte());
System.out.println(buffer.readByte());
System.out.println(buffer.readByte());
log(buffer);
读过的内容，就属于废弃部分了，再读只能读那些尚未读取的部分（注意看，调用log方法打印buf是不会打印已经读取完的数据）
1
2
3
4
read index:4 write index:12 capacity:16
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 00 00 05 00 00 00 06 |........ |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
如果需要重复读取 int 整数 5，怎么办？
可以在 read 前先做个标记 mark
buffer.markReaderIndex();
System.out.println(buffer.readInt());
log(buffer);
结果
5
read index:8 write index:12 capacity:16
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 00 00 06 |.... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
这时要重复读取的话，重置到标记位置 reset
buffer.resetReaderIndex();
log(buffer);
这时
read index:4 write index:12 capacity:16
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 00 00 05 00 00 00 06 |........ |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
还有种办法是采用 get 开头的一系列方法，这些方法不会改变 read index
8）retain & release
由于 Netty 中有堆外内存的 ByteBuf 实现，堆外内存最好是手动来释放，而不是等 GC 垃圾回收。
- UnpooledHeapByteBuf 使用的是 JVM 内存，只需等 GC 回收内存即可
- UnpooledDirectByteBuf 使用的就是直接内存了，需要特殊的方法来回收内存
- PooledByteBuf 和它的子类使用了池化机制，需要更复杂的规则来回收内存
回收内存的源码实现，请关注下面方法的不同实现
protected abstract void deallocate()
Netty 这里采用了引用计数法来控制回收内存，每个 ByteBuf 都实现了 ReferenceCounted 接口
- 每个 ByteBuf 对象的初始计数为 1
- 调用 release 方法计数减 1，如果计数为 0，ByteBuf 内存被回收
- 调用 retain 方法计数加 1，表示调用者没用完之前，其它 handler 即使调用了 release 也不会造成回收
- 当计数为 0 时，底层内存会被回收，这时即使 ByteBuf 对象还在，其各个方法均无法正常使用
谁来负责 release 呢？
不是我们想象的（一般情况下）
ByteBuf buf = ...
try {
...
} finally {
buf.release();
}
请思考，因为 pipeline 的存在，一般需要将 ByteBuf 传递给下一个 ChannelHandler，如果在 finally 中 release 了，就失去了传递性（当然，如果在这个 ChannelHandler 内这个 ByteBuf 已完成了它的使命，那么便无须再传递）
基本规则是，谁是最后使用者，谁负责 release，详细分析如下
- 起点，对于 NIO 实现来讲，在 io.netty.channel.nio.AbstractNioByteChannel.NioByteUnsafe#read 方法中首次创建 ByteBuf 放入 pipeline（line 163 pipeline.fireChannelRead(byteBuf)）
- 入站 ByteBuf 处理原则
- 对原始 ByteBuf 不做处理，调用 ctx.fireChannelRead(msg) 向后传递，这时无须 release
- 将原始 ByteBuf 转换为其它类型的 Java 对象，这时 ByteBuf 就没用了，必须 release
- 如果不调用 ctx.fireChannelRead(msg) 向后传递，那么也必须 release
- 注意各种异常，如果 ByteBuf 没有成功传递到下一个 ChannelHandler，必须 release
- 假设消息一直向后传，那么 TailContext 会负责释放未处理消息（原始的 ByteBuf）
- 出站 ByteBuf 处理原则
- 出站消息最终都会转为 ByteBuf 输出，一直向前传，由 HeadContext flush 后 release
- 异常处理原则
- 有时候不清楚 ByteBuf 被引用了多少次，但又必须彻底释放，可以循环调用 release 直到返回 true
TailContext 释放未处理消息逻辑（TailContext实现了ChannelInboundHandler，因此会处理入站消息）
// io.netty.channel.DefaultChannelPipeline#onUnhandledInboundMessage(java.lang.Object)
protected void onUnhandledInboundMessage(Object msg) {
try {
logger.debug(
"Discarded inbound message {} that reached at the tail of the pipeline. " +
"Please check your pipeline configuration.", msg);
} finally {
ReferenceCountUtil.release(msg);
}
}
具体代码
// io.netty.util.ReferenceCountUtil#release(java.lang.Object)
public static boolean release(Object msg) {
if (msg instanceof ReferenceCounted) {
return ((ReferenceCounted) msg).release();
}
return false;
}
HeadContext & TailContext
HeadContext既实现了ChannelInboundHandler接口，也实现了ChannelOutboundHandler接口（在出站的时候，有对ByteBuf作引用计数的释放）
TailContext只实现了ChannelInboundHandler（在入站的时候，有对ByteBuf作引用计数的释放）
9）slice
【零拷贝】的体现之一，对原始 ByteBuf 进行切片成多个 ByteBuf，切片后的 ByteBuf 并没有发生内存复制，还是使用原始 ByteBuf 的内存，切片后的 ByteBuf 维护独立的 read，write 指针
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CYNrAoVi-1690424998740)(assets/0011.png)]
例，原始 ByteBuf 进行一些初始操作
ByteBuf origin = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(10);
origin.writeBytes(new byte[]{1, 2, 3, 4});
origin.readByte();
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(origin));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 02 03 04 |... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
这时调用 slice 进行切片，无参 slice 是从原始 ByteBuf 的 read index 到 write index 之间的内容进行切片，切片后的 max capacity 被固定为这个区间的大小，因此不能追加 write
ByteBuf slice = origin.slice();
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(slice));
// slice.writeByte(5); 如果执行，会报 IndexOutOfBoundsException 异常
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 02 03 04 |... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
如果原始 ByteBuf 再次读操作（又读了一个字节）
origin.readByte();
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(origin));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 03 04 |.. |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
这时的 slice 不受影响，因为它有独立的读写指针
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(slice));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 02 03 04 |... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
如果 slice 的内容发生了更改
slice.setByte(2, 5);
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(slice));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 02 03 05 |... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
这时，原始 ByteBuf 也会受影响，因为底层都是同一块内存
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(origin));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 03 05 |.. |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
课堂示例
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.ByteBufAllocator;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import static io.netty.buffer.ByteBufUtil.appendPrettyHexDump;
import static io.netty.util.internal.StringUtil.NEWLINE;
@Slf4j
public class TestSlice {
public static void main(String[] args) {
ByteBuf buf = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(10);
buf.writeBytes(new byte[]{'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j'});
// 切片过程中, 没有发生数据复制
ByteBuf bufSlice1 = buf.slice(0, 5);
// bufSlice1.retain();
ByteBuf bufSlice2 = buf.slice(5, 5);
// bufSlice2.retain();
log(buf);
log(bufSlice1);
log(bufSlice2);
// 此处会报错, 切片后的 max capacity 被固定为这个区间的大小，因此不能追加 write
// bufSlice1.writeByte('x');
log.info("==============================");
buf.setByte(0, 'z');
log(buf);
log(bufSlice1);
buf.release(); // 释放原始的buf
log(bufSlice1); // 上面将原始的buf给释放了，这里再使用切片的buf就会报错
// 如果要让这里不报错，可以在前面切完片之后, 调用bufSlice1.retain();
// bufSlice1.release(); // 用完了切片之后, 释放掉
// bufSlice2.release(); // 用完了切片之后, 释放掉
}
// 注意：这个方法只会打印读指针和写指针之间的可读部分的数据，已经读过的字节属于废弃部分，不会打印出来
private static void log(ByteBuf buffer) {
int length = buffer.readableBytes();
int rows = length / 16 + (length % 15 == 0 ? 0 : 1) + 4;
StringBuilder buf = new StringBuilder(rows * 80 * 2)
.append("read index:").append(buffer.readerIndex())
.append(" write index:").append(buffer.writerIndex())
.append(" capacity:").append(buffer.capacity())
.append(NEWLINE);
appendPrettyHexDump(buf, buffer);
System.out.println(buf.toString());
}
}
// 输出
/*
read index:0 write index:10 capacity:10
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a |abcdefghij |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
read index:0 write index:5 capacity:5
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 62 63 64 65 |abcde |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
read index:0 write index:5 capacity:5
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 66 67 68 69 6a |fghij |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
23:06:47 [INFO ] [main] c.z.n.b.TestSlice - ==============================
read index:0 write index:10 capacity:10
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 7a 62 63 64 65 66 67 68 69 6a |zbcdefghij |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
read index:0 write index:5 capacity:5
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 7a 62 63 64 65 |zbcde |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
Exception in thread "main" io.netty.util.IllegalReferenceCountException: refCnt: 0
at io.netty.buffer.AbstractByteBuf.ensureAccessible(AbstractByteBuf.java:1464)
at io.netty.buffer.AbstractByteBuf.checkIndex(AbstractByteBuf.java:1388)
at io.netty.buffer.AbstractByteBuf.checkIndex(AbstractByteBuf.java:1384)
at io.netty.buffer.AbstractByteBuf.getByte(AbstractByteBuf.java:361)
at io.netty.buffer.AbstractUnpooledSlicedByteBuf.getByte(AbstractUnpooledSlicedByteBuf.java:120)
at io.netty.buffer.AbstractByteBuf.getUnsignedByte(AbstractByteBuf.java:374)
at io.netty.buffer.ByteBufUtil$HexUtil.appendPrettyHexDump(ByteBufUtil.java:1143)
at io.netty.buffer.ByteBufUtil$HexUtil.access$300(ByteBufUtil.java:982)
at io.netty.buffer.ByteBufUtil.appendPrettyHexDump(ByteBufUtil.java:978)
at io.netty.buffer.ByteBufUtil.appendPrettyHexDump(ByteBufUtil.java:969)
at com.zzhua.netty.byteBuf.TestSlice.log(TestSlice.java:59)
at com.zzhua.netty.byteBuf.TestSlice.main(TestSlice.java:40)
*/
10）duplicate
【零拷贝】的体现之一，就好比截取了原始 ByteBuf 所有内容，并且没有 max capacity 的限制，也是与原始 ByteBuf 使用同一块底层内存，只是读写指针是独立的
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JIqLghr1-1690424998741)(assets/0012.png)]
11）copy
会将底层内存数据进行深拷贝，因此无论读写，都与原始 ByteBuf 无关
12）CompositeByteBuf
【零拷贝】的体现之一，可以将多个 ByteBuf 合并为一个逻辑上的 ByteBuf，避免拷贝（不会发生数据的复制）
有两个 ByteBuf 如下
ByteBuf buf1 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(5);
buf1.writeBytes(new byte[]{1, 2, 3, 4, 5});
ByteBuf buf2 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(5);
buf2.writeBytes(new byte[]{6, 7, 8, 9, 10});
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(buf1));
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(buf2));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 05 |..... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 06 07 08 09 0a |..... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
现在需要一个新的 ByteBuf，内容来自于刚才的 buf1 和 buf2，如何实现？
方法1：
ByteBuf buf3 = ByteBufAllocator.DEFAULT
.buffer(buf1.readableBytes()+buf2.readableBytes());
buf3.writeBytes(buf1);
buf3.writeBytes(buf2);
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(buf3));
结果
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a |.......... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
这种方法好不好？回答是不太好，因为进行了数据的内存复制操作
方法2：
CompositeByteBuf buf3 = ByteBufAllocator.DEFAULT.compositeBuffer();
// true 表示增加新的 ByteBuf 自动递增 write index, 否则 write index 会始终为 0
buf3.addComponents(true, buf1, buf2);
结果是一样的
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a |.......... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
CompositeByteBuf 是一个组合的 ByteBuf，它内部维护了一个 Component 数组，每个 Component 管理一个 ByteBuf，记录了这个 ByteBuf 相对于整体偏移量等信息，代表着整体中某一段的数据。
- 优点，对外是一个虚拟视图，组合这些 ByteBuf 不会产生内存复制
- 缺点，复杂了很多，多次操作会带来性能的损耗
课堂示例
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.ByteBufAllocator;
import io.netty.buffer.CompositeByteBuf;
import static cn.itcast.netty.c4.TestByteBuf.log;
public class TestCompositeByteBuf {
public static void main(String[] args) {
ByteBuf buf1 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer();
buf1.writeBytes(new byte[]{1, 2, 3, 4, 5});
ByteBuf buf2 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer();
buf2.writeBytes(new byte[]{6, 7, 8, 9, 10});
/*
// 这样操作会发生数据复制
ByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer();
buffer.writeBytes(buf1).writeBytes(buf2);
log(buffer);
*/
CompositeByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.compositeBuffer();
// 设置为true,可以将写指针移动到后面; 如果不设置为true,写指针还是在0的位置
buffer.addComponents(true, buf1, buf2);
log(buffer);
// 证明没有发生数据复制
buf1.setByte(0, 2);
log(buffer);
// 注意：还是要注意release的问题，为了避免引用计数意外的减成了0（可以调用ByteBuf#retain()方法）
}
}
13）Unpooled
Unpooled 是一个工具类，类如其名，提供了非池化的 ByteBuf 创建、组合、复制等操作
这里仅介绍其跟【零拷贝】相关的 wrappedBuffer 方法，可以用来包装 ByteBuf
ByteBuf buf1 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(5);
buf1.writeBytes(new byte[]{1, 2, 3, 4, 5});
ByteBuf buf2 = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(5);
buf2.writeBytes(new byte[]{6, 7, 8, 9, 10});
// 当包装 ByteBuf 个数超过一个时, 底层使用了 CompositeByteBuf
ByteBuf buf3 = Unpooled.wrappedBuffer(buf1, buf2);
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(buf3));
输出
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a |.......... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
也可以用来包装普通字节数组，底层也不会有拷贝操作
ByteBuf buf4 = Unpooled.wrappedBuffer(new byte[]{1, 2, 3}, new byte[]{4, 5, 6});
System.out.println(buf4.getClass());
System.out.println(ByteBufUtil.prettyHexDump(buf4));
输出
class io.netty.buffer.CompositeByteBuf
+-------------------------------------------------+
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 01 02 03 04 05 06 |...... |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
ByteBuf 优势
- 池化 - 可以重用池中 ByteBuf 实例，更节约内存，减少内存溢出的可能
- 读写指针分离，不需要像 ByteBuffer 一样切换读写模式
- 可以自动扩容
- 支持链式调用，使用更流畅
- 很多地方体现零拷贝，例如 slice、duplicate、CompositeByteBuf
4. 双向通信
4.1 练习
实现一个 echo server
笔记示例
编写 server
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter(){
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf buffer = (ByteBuf) msg;
System.out.println(buffer.toString(Charset.defaultCharset()));
// 建议使用 ctx.alloc() 创建 ByteBuf
ByteBuf response = ctx.alloc().buffer();
response.writeBytes(buffer);
ctx.writeAndFlush(response); // 写出的ByteBuf
// 思考：需要释放 buffer 吗 （我觉得这里需要释放，因为这里没有经过TaiContext）
// 思考：需要释放 response 吗（我觉得这里不需要释放，因为HeadContext会释放它）
}
});
}
}).bind(8080);
编写 client
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
Channel channel = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
// 此方法会在连接建立后触发
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
// 建议使用ctx.alloc() 创建buffer
ByteBuf buf = ctx.alloc().buffer();
// 首次建立连接, 发送hello消息
buf.writeBytes("hello server, I'm a client".getBytes());
ctx.writeAndFlush(buf);
// 思考：需要释放buffer吗 （我觉得不需要释放，因为会经过HeadContext）
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf buffer = (ByteBuf) msg;
System.out.println(buffer.toString(Charset.defaultCharset()));
// 思考：需要释放 buffer 吗（我觉得需要释放，因为这里没有经过TaiContext）
}
});
}
}).connect("127.0.0.1", 8080).sync().channel();
channel.closeFuture().addListener(future -> {
group.shutdownGracefully();
});
new Thread(() -> {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String line = scanner.nextLine();
if ("q".equals(line)) {
channel.close();
break;
}
channel.writeAndFlush(line);
}
}).start();
课堂示例
服务端&客户端图示
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QogKTEYm-1690424998742)(assets/image-20230727101843855.png)]
个人示例
服务端
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.Charset;
@Slf4j
public class EchoServer {
public static void main(String[] args) {
new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup())
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
// ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
String content = buf.toString(Charset.defaultCharset());
log.info("服务端收到客户端的消息: {}", content);
ctx.writeAndFlush(content);
ctx.fireChannelRead(buf); // 交给TailContext去释放，这里不需要释放
}
});
}
})
.bind(new InetSocketAddress(8080));
}
}
客户端
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Scanner;
@Slf4j
public class EchoClient {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
// ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
// 此方法会在连接建立后触发
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ByteBuf buf = ctx.alloc().buffer();
buf.writeBytes("hello server, I'm a client".getBytes());
ctx.writeAndFlush(buf); // 由HeadContext释放，这里不需要释放
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,
Object msg) throws Exception {
log.info("客户端收到服务端消息: {}", msg);
// 疑惑：我这里使用了 StringDecoder，这种写法要不要释放?
// 查看了StringDecoder的源码，它在finally里面就把ByteBuf给释放了
super.channelRead(ctx, msg);
}
});
}
}).connect(new InetSocketAddress(8080));
Channel channel = channelFuture.sync().channel();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请输入消息: ");
String content = scanner.nextLine();
if (!"q".equals(content)) {
channel.writeAndFlush(content);
} else {
channel.closeFuture().addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
group.shutdownGracefully();
}
});
channel.close();
break;
}
}
}
}
小结作业释放问题
在 Server 中，由于buffer是池化的直接内存，不受 JVM 垃圾回收的管理，要注意及时主动释放，并且并没有后序传递，所以需要释放。
而 writeAndFlush 调用了出站处理器，response会最终会到tail（X），所以不用释放。但是，ctx 和 channel 的 writeAndFlush 不同，ctx 是不会到 tail 的，只会向前找出站处理器到达 head，然后由 head 释放，因此还是不用自己释放。
在 Client 中当前Handler是最后一个拿到buf的，所以需要释放。
读和写的误解
我最初在认识上有这样的误区，认为只有在 netty，nio 这样的多路复用 IO 模型时，读写才不会相互阻塞，才可以实现高效的双向通信，但实际上，Java Socket 是全双工的：在任意时刻，线路上存在A 到 B 和 B 到 A 的双向信号传输。即使是阻塞 IO，读和写是可以同时进行的，只要分别采用读线程和写线程即可，读不会阻塞写、写也不会阻塞读
示例
服务端
public class TestServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
Socket s = ss.accept();
new Thread(() -> {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
while (true) {
System.out.println(reader.readLine());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
new Thread(() -> {
try {
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new
OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
// 例如在这个位置加入 thread 级别断点，可以发现即使不写入数据，也不妨碍前面线程读取客户端数据
for (int i = 0; i < 100; i++) {
writer.write(String.valueOf(i));
writer.newLine();
writer.flush();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
客户端
public class TestClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket s = new Socket("localhost", 8888);
new Thread(() -> {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
while (true) {
System.out.println(reader.readLine());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
new Thread(() -> {
try {
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
s.getOutputStream()));
for (int i = 0; i < 100; i++) {
writer.write(String.valueOf(i));
writer.newLine();
writer.flush();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}