基于 Netty 框架的 Java TCP 服务器端实现，用于启动一个 TCP 服务器来处理客户端的连接和数据传输

代码：

package com.example.tpson_tcp;
 
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 io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import javax.annotation.PostConstruct;
 
/**
 * Netty服务端类，用于启动TCP服务器。
 */
@Service
public class NettyServer {
 
    /**
     * 在对象初始化后自动调用的方法，用于启动服务器。
     * 无参数和返回值。
     */
    @PostConstruct
    public void main() {
        // 创建EventLoopGroup用于处理网络事件
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 配置服务器启动参数
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) // 指定使用的NIO通道类
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // 设置通道初始化处理器
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            // 在通道中添加处理链，用于解码、编码和处理设备数据
                            ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                            ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                            ch.pipeline().addLast(new DeviceDataHandler());
                        }
                    })
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // 设置连接队列大小
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // 启用TCP KeepAlive
 
            // 绑定端口并启动服务器
            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8092).sync();
            // 等待服务器关闭
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            // 异常处理，抛出运行时异常
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            // 关闭EventLoopGroup，释放资源
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

代码解释：

1. 包导入部分

java

package com.example.tpson_tcp;

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 io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.PostConstruct;

• package com.example.tpson_tcp;：指定该类所属的包名。
• 后续一系列 import 语句引入了 Netty 框架的相关类，用于网络编程。ServerBootstrap 用于配置和启动服务器；EventLoopGroup 是用于处理网络事件的线程池；StringDecoder 和 StringEncoder 用于对字符串进行编解码。
• org.springframework.stereotype.Service 表明这是一个 Spring 服务类。
• javax.annotation.PostConstruct 用于标记一个方法，该方法会在对象初始化后自动调用。

2. 类定义和注解

java

• @Service：这是 Spring 框架的注解，将 NettyServer 类标记为一个服务组件，Spring 会自动扫描并管理这个类的实例。
• public class NettyServer：定义了一个名为 NettyServer 的公共类。

3. main 方法

java

@PostConstruct
public void main() {

• @PostConstruct：该注解表明 main 方法会在 NettyServer 类的实例被创建并初始化后自动调用。
• public void main()：定义了一个公共的无返回值方法 main。

4. 创建 EventLoopGroup

java

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

• NioEventLoopGroup 是 Netty 提供的基于 Java NIO 的事件循环组，用于处理网络事件。
• bossGroup 主要负责接受客户端的连接请求。
• workerGroup 负责处理已经建立的连接的读写操作。

5. 配置服务器启动参数

java

ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
        .channel(NioServerSocketChannel.class) 
        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { 
            @Override
            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                ch.pipeline().addLast(new DeviceDataHandler());
            }
        })
        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) 
        .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); 

• ServerBootstrap 用于配置和启动服务器。
• group(bossGroup, workerGroup)：指定使用的 EventLoopGroup。
• channel(NioServerSocketChannel.class)：指定使用的 NIO 通道类，用于接受客户端的连接。
• childHandler：设置通道初始化处理器，当有新的连接建立时，会调用 initChannel 方法。在该方法中，向通道的处理链中添加了 StringDecoder、StringEncoder 和 DeviceDataHandler。StringDecoder 用于将接收到的字节数据解码为字符串，StringEncoder 用于将字符串编码为字节数据发送出去，DeviceDataHandler 用于处理具体的业务逻辑。
• option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)：设置连接队列的大小，即允许等待处理的最大连接数。
• childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)：启用 TCP 的 KeepAlive 机制，用于检测长时间空闲的连接是否仍然有效。

6. 绑定端口并启动服务器

java

ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8092).sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();

• serverBootstrap.bind(8092)：将服务器绑定到指定的端口 8092。
• sync() 方法是一个同步方法，会阻塞当前线程，直到绑定操作完成。
• channelFuture.channel().closeFuture().sync()：等待服务器关闭，会阻塞当前线程，直到服务器的通道关闭。

7. 异常处理和资源释放

java

} catch (InterruptedException e) {
    throw new RuntimeException(e);
} finally {
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

• catch (InterruptedException e)：捕获 InterruptedException 异常，当线程在等待过程中被中断时会抛出该异常，将其包装成 RuntimeException 重新抛出。
• finally 块：无论是否发生异常，都会执行该块中的代码，调用 shutdownGracefully() 方法来优雅地关闭 workerGroup 和 bossGroup，释放资源。