Netty (二) 入门
在上篇《Netty（一）引题》中，分别对AIO,BIO,PIO,NIO进行了简单的阐述，并写了简单的demo。但是这里说的简单，我也只能呵呵了，特别是NIO、AIO（我全手打的，好麻烦）。
在开始netty开发TimeServer之前，先回顾下NIO进行服务端开发的步骤：
- 1.创建ServerSocketChannel,配置它为非阻塞；
- 2.绑定监听，配置TCP参数，如backlog大小；
- 3.创建独立的IO线程，用于轮询多路复用器Selector;
- 4.创建Selector,将之前创建的ServerSocketChannel注册到Selector上，监听SelectionKey.ACEPT；
- 5.启动IO线程，在循环体中执行Selector.select()方法，轮询就绪的Channel；
- 6.当轮询到处于就绪状态的Channel时，需要对其进行判断，如果是OP_ACCEPT状态，说明是新的客户端接入，则调用ServerSocketChannel.accept()方法接受新的客户端；
- 7.设置新接入的客户端链接SocketChannel为非阻塞模式，配置其他的一些TCP参数；
- 8.将SocketChannel注册到Selector，监听OP_READ操作位；
- 9.如果轮询的Channel为OP_READ，则说明SocketChannel中有新的就绪的数据包需要读取，则构造ByteBuffer对象，读取数据包；
- 10.如果轮询的Channel为OP_WRITE，说明还有数据没有发送完成，需要继续发送。
一个简单的NIO程序，需要经过繁琐的十多步操作才能完成最基本的消息读取和发送，这也是我学netty的原因，下面就看看使用netty是如何轻松写服务器的。
在这里，我使用IDEA 14 + Maven用netty写上篇中TimeServer的程序。这里我直接用Maven的pom.xml来直接下载netty的包（Maven是对依赖进行管理，支持自动化的测试、编译、构建的项目管理工具，具体的Maven请读者自行百度、google搜索）。
服务端：
TimeServer.java
package nettytest.timeserver; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; /** * 时间服务器 * Created by Lovell on 30/09/2016. */ /* @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@ @@@@@@@ @@ @@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@ @@@@@ @@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@ @@@ @@@@ @@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@@ @ @@@@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@ @@@@@@ @@@@@@ @@ @@@ @@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ */ public class TimeServer { private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TimeServer.class); public void bind(int port) throws Exception { // 配置服务端的NIO线程组 // NioEventLoopGroup类是个线程组，包含一组NIO线程，用于网络事件的处理 // （实际上他就是Reactor 线程组） // 创建2个线程组， 1个是服务端接收客户端的连接， // 另一个是进行SocketChannel的网络读写 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { // ServerBootstrap 类， 是启动NIO服务器的辅助启动类 ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) // NIO Socket管道 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) // 握手成功缓存大小 .option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) // 2小时无数据激活心跳机制 .childHandler(new ServerChannelHandler()); /** * 这个都是socket的标准参数，并不是netty自己的。 * 具体为： * ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024 * BACKLOG用于构造服务端套接字ServerSocket对象，标识当服务器请求处理线程全满时，用于临时存放已完成三次握手的请求的队列的最大长度。 * 如果未设置或所设置的值小于1，Java将使用默认值50。 * ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true * 是否启用心跳保活机制。在双方TCP套接字建立连接后（即都进入ESTABLISHED状态）并且在两个小时左右上层没有任何数据传输的情况下， * 这套机制才会被激活。 * ChannelOption.TCP_NODELAY, true * 在TCP/IP协议中，无论发送多少数据，总是要在数据前面加上协议头，同时，对方接收到数据，也需要发送ACK表示确认。 * 为了尽可能的利用网络带宽，TCP总是希望尽可能的发送足够大的数据。 * 这里就涉及到一个名为Nagle的算法，该算法的目的就是为了尽可能发送大块数据，避免网络中充斥着许多小数据块。 * TCP_NODELAY就是用于启用或关于Nagle算法。如果要求高实时性，有数据发送时就马上发送，就将该选项设置为true关闭Nagle算法； * 如果要减少发送次数减少网络交互，就设置为false等累积一定大小后再发送。默认为false。 */ // 绑定端口，同步等待成功 ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync(); // 等待服务端监听端口关闭 channelFuture.channel().closeFuture().sync(); } finally { // 释放线程池资源 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } private class ServerChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new TimeServerHandler()); } } public static void main(String[] args) throws Exception { int port = 8080; if (args != null && args.length > 0) { try{ port = Integer.valueOf(args[0]); } catch (NumberFormatException ex) { } } new TimeServer().bind(port); } }
TimeServerHandler.java
package nettytest.timeserver; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import java.util.Date; /** * Created by Lovell on 30/09/2016. */ /* @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@ @@@@@@@ @@ @@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@ @@@@@ @@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@ @@@ @@@@ @@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@@ @ @@@@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@ @@@@@@ @@@@@@ @@ @@@ @@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ */ public class TimeServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler { private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TimeServerHandler.class); // 用于网络的读写操作 @Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf buf = (ByteBuf) msg; byte[] req = new byte[buf.readableBytes()]; buf.readBytes(req); String body = new String(req, "UTF-8"); System.out.println("the time server order : " + body); String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body) ? new Date( System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER"; ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes()); ctx.write(resp); } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.flush(); // 它的作用是把消息发送队列中的消息写入SocketChannel中发送给对方 // 为了防止频繁的唤醒Selector进行消息发送，Netty的write方法，并不直接将消息写入SocketChannel中 // 调用write方法只是把待发送的消息发到缓冲区中，再调用flush，将发送缓冲区中的消息 // 全部写到SocketChannel中。 } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { super.exceptionCaught(ctx, cause); ctx.close(); } }
客户端：
TimeClient.java
package nettytest.timeserver; import io.netty.bootstrap.Bootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; /** * Created by Lovell on 30/09/2016. */ /* @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@ @@@@@@@ @@ @@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@ @@@@@ @@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@ @@@ @@@@ @@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@@ @ @@@@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@ @@@@@@ @@@@@@ @@ @@@ @@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ */ public class TimeClient { private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TimeClient.class); public void connect(String host,int port)throws Exception{ // 配置服务端的NIO线程组 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { // Bootstrap 类，是启动NIO服务器的辅助启动类 Bootstrap b = new Bootstrap(); b.group(group).channel(NioSocketChannel.class) .option(ChannelOption.TCP_NODELAY,true) .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception{ ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler()); } }); // 发起异步连接操作 ChannelFuture f= b.connect(host,port).sync(); // 等待客服端链路关闭 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { group.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[]args)throws Exception{ int port = 8080; if(args!=null && args.length>0){ try { port = Integer.valueOf(args[0]); } catch (NumberFormatException ex){} } new TimeClient().connect("127.0.0.1",port); } }TimeClientHandler.java
package nettytest.timeserver; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; /** * Created by Lovell on 30/09/2016. */ /* @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@ @@@@@@@ @@ @@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@ @@@@@ @@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@ @@@ @@@@ @@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@ @@@@@ @ @@@@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ @@@@ @@ @@@@@@ @@@@@@ @@ @@@ @@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ */ public class TimeClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler{ private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TimeClientHandler.class); // 写日志 private final ByteBuf firstMessage; public TimeClientHandler(){ byte[] req = "QUERY TIME ORDER".getBytes(); firstMessage = Unpooled.buffer(req.length); firstMessage.writeBytes(req); } @Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf buf = (ByteBuf)msg; byte[]req = new byte[buf.readableBytes()]; buf.readBytes(req); String body = new String(req,"UTF-8"); System.out.println("Now is : " + body); } @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx){ // 当客户端和服务端建立tcp成功之后，Netty的NIO线程会调用channelActive // 发送查询时间的指令给服务端。 // 调用ChannelHandlerContext的writeAndFlush方法，将请求消息发送给服务端 // 当服务端应答时，channelRead方法被调用 ctx.writeAndFlush(firstMessage); } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause){ logger.warn("message from:"+cause.getMessage()); ctx.close(); } }
本例子没有考虑读半包的处理，对于功能演示和测试，本例子没问题，但是如果进行性能或者压力测试，就不能正常工作了。在下一节会弄正确处理半包消息的例子。
项目在源码在src/main/java/Netty/下，分为客户端和服务端。
源码下载：GitHub地址：https://github.com/orange1438/Netty_Course
题外话：虽然文章全是我纯手打，没任何复制，但是文章大多数内容来自《Netty权威指南》，我也是顺便学习的。之前我做C++服务端，因为狗血的面试C++，结果公司系统居然是java的，无耐我所在的重庆，C++少得可怜，所以只有在公司里学java了。当然，有epoll，select，事件驱动，TCP/IP概念的小伙伴来说，学这个netty，还是挺简单的。
作者：orange1438
出处：http://www.cnblogs.com/orange1438/
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来自：http://www.cnblogs.com/orange1438/p/5003080.html