Netty-Netty基础应用与了解

前言

Netty****的优势

1、 API 使用简单,开发门槛低;
2、功能强大,预置了多种编解码功能,支持多种主流协议;
3、定制能力强,可以通过 ChannelHandler 对通信框架进行灵活地扩展;
4、性能高,通过与其他业界主流的 NIO 框架对比, Netty 的综合性能最优;
5、成熟、稳定, Netty 修复了已经发现的所有 JDK NIO BUG ,业务开发人员不需要再为 NIO 的 BUG 而烦恼;
6、社区活跃,版本迭代周期短,发现的 BUG 可以被及时修复,同时,更多的新功能会加入;
7、经历了大规模的商业应用考验,质量得到验证。

为什么不用****Netty5

Netty5 已经停止开发了。

为什么Netty使用NIO而不是AIO

Netty 不看重 Windows 上的使用,在 Linux 系统上, AIO 的底层实现仍使用 EPOLL ,没有
很好实现 AIO ,因此在性能上没有明显的优势,而且被 JDK 封装了一层不容易深度优化。
AIO 还有个缺点是接收数据需要预先分配缓存 , 而不是 NIO 那种需要接收时才需要分配
缓存 , 所以对连接数量非常大但流量小的情况 , 内存浪费很多。
而且 Linux 上 AIO 不够成熟,处理回调结果速度跟不上处理需求。
作者原话:
Not faster than NIO (epoll) on unix systems (which is true)
There is no daragram suppport Unnecessary threading model (too much abstraction without usage)

为什么不用****Mina

简单来说,Mina 几乎不再更新了, Netty 本来就是因为 Mina 不够好所以开发出来的。

第一个Netty程序

Bootstrap**、EventLoop(Group)、**Channel

Bootstrap 是 Netty 框架的启动类和主入口类,分为客户端类 Bootstrap 和服务器类
ServerBootstrap 两种。
Channel 是 Java NIO 的一个基本构造。
它代表一个到实体(如一个硬件设备、一个文件、一个网络套接字或者一个能够执行一
个或者多个不同的 I/O 操作的程序组件)的开放连接,如读操作和写操作。
目前,可以把 Channel 看作是传入(入站)或者传出(出站)数据的载体。因此,它
可以被打开或者被关闭,连接或者断开连接。
EventLoop 暂时可以看成一个线程、 EventLoopGroup 自然就可以看成线程组。

**事件和ChannelHandler、**ChannelPipeline

Netty 使用不同的事件来通知我们状态的改变或者是操作的状态。这使得我们能够基于
已经发生的事件来触发适当的动作。
Netty 事件是按照它们与 入站 或 出站 数据流的相关性进行分类的。
可能由入站数据或者相关的状态更改而触发的事件包括: 连接已被激活或者连接失活;
数据读取;用户事件;错误事件。
出站事件是未来将会触发的某个动作的操作结果,这些动作包括: 打开或者关闭到远程
节点的连接;将数据写到或者冲刷到套接字。
每个事件都可以被分发给 ChannelHandler 类中的某个用户实现的方法,既然事件分为
入站和出站,用来处理事件的 ChannelHandler 也被分为可以处理入站事件的 Handler 和出站
事件的 Handler,当然有些 Handler 既可以处理入站也可以处理出站。
Netty 提供了大量预定义的可以开箱即用的 ChannelHandler 实现,包括用于各种协议
(如 HTTP 和 SSL/TLS)的 ChannelHandler。
基于 Netty 的网络应用程序中根据业务需求会使用 Netty 已经提供的 ChannelHandler 或
者自行开发 ChannelHandler,这些 ChannelHandler 都放在 ChannelPipeline 中统一管理,事件
就会在 ChannelPipeline 中流动,并被其中一个或者多个 ChannelHandler 处理。

ChannelFuture

Netty 中所有的 I/O 操作都是异步的,我们知道"异步的意思就是不需要主动等待结果
的返回,而是通过其他手段比如,状态通知,回调函数等",那就是说至少我们需要一种获
得异步执行结果的手段。
JDK 预置了 interface java.util.concurrent.Future,Future 提供了一种在操作完成时通知
应用程序的方式。 这个对象可以看作是一个异步操作的结果的占位符; 它将在未来的某个时
刻完成,并提供对其结果的访问。 但是其所提供的实现,只允许手动检查对应的操作是否已
经完成,或者一直阻塞直到它完成。这是非常繁琐的,所以 Netty 提供了它自己的实现
ChannelFuture ,用于在执行异步操作的时候使用。
一般来说,每个 Netty 的出站 I/O 操作都将返回一个 ChannelFuture

​​​Demo

服务端:

public class EchoServer  {
    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(EchoServer.class);

    private final int port;

    public EchoServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int port = 9999;
        EchoServer echoServer = new EchoServer(port);
        LOG.info("服务器即将启动");
        echoServer.start();
        LOG.info("服务器关闭");
    }

    public void start() throws InterruptedException {
        /*线程组*/
        EventLoopGroup group  = new NioEventLoopGroup();
        try {
            /*服务端启动必备*/
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port))
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                        }
                    });

            /*异步绑定到服务器,sync()会阻塞到完成*/
            ChannelFuture f = b.bind().sync();
            LOG.info("服务器启动完成。");
            /*阻塞当前线程,直到服务器的ServerChannel被关闭*/
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }


}

服务端处理:

public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf in = (ByteBuf)msg;
        System.out.println("server accept :" + in.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        ctx.writeAndFlush(in);

        //ctx.close();
    }

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("连接已建立");
        super.channelActive(ctx);
    }

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

客户端:

public class EchoClient {

    private final int port;
    private final String host;

    public EchoClient(int port, String host) {
        this.port = port;
        this.host = host;
    }

    public void start() throws InterruptedException {

        /*线程组*/
        EventLoopGroup group  = new NioEventLoopGroup();
        try {
            /*客户端启动必备,和服务器的不同点*/
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioSocketChannel.class)/*指定使用NIO的通信模式*/
                    /*指定服务器的IP地址和端口,和服务器的不同点*/
                    .remoteAddress(new InetSocketAddress(host,port))
                    /*和服务器的不同点*/
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());

                        }
                    });
            /*异步连接到服务器,sync()会阻塞到完成,和服务器的不同点*/
            ChannelFuture f = b.connect().sync();
            f.channel().closeFuture().sync();/*阻塞当前线程,直到客户端的Channel被关闭*/
        } finally {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new EchoClient(9999,"127.0.0.1").start();
    }
}

客户端处理:

public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {

    /*读取到网络数据后进行业务处理,并关闭连接*/
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
        System.out.println("client Accept"+msg.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        //关闭连接
        ///ctx.close();
    }

    /*channel活跃后,做业务处理*/
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer(
                "Hello,Netty",CharsetUtil.UTF_8));
//        ctx.pipeline().write()
//        ctx.channel().write()
        ctx.alloc().buffer();
    }
}
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