一、Bootstrap、ServerBootstrap
- Bootstrap 意思是引导,一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始,主要作用是配置整个 Netty 程序,串联各个组件,Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类,ServerBootstrap 是服务端启动引导类
- 常见的方法有
- public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup),该方法用于服务器端,用来设置两个 EventLoop;
- public B group(EventLoopGroup group) ,该方法用于客户端,用来设置一个 EventLoop public B channel(Class<? extends C> channelClass),该方法用来设置一个服务器端的通道实现;
- public <T> B option(ChannelOption<T> option, T value),用来给 ServerChannel 添加配置;
- public <T> ServerBootstrap childOption(ChannelOption<T> childOption, T value),用来给接收到的通道添加配置;
- public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler),该方法用来设置业务处理类(自定义的 handler);
- public ChannelFuture bind(int inetPort) ,该方法用于服务器端,用来设置占用的端口号;
- public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) ,该方法用于客户端,用来连接服务器。
二、Future、ChannelFuture
- Netty 中所有的 IO 操作都是异步的,不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听,具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures,他们可以注册一个监听,当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件
- 常见的方法有:
- Channel channel(),返回当前正在进行 IO 操作的通道
- ChannelFuture sync(),等待异步操作执行完毕
三、Channel
- Netty 网络通信的组件,能够用于执行网络 I/O 操作;
- 通过Channel 可获得当前网络连接的通道的状态;
- 通过Channel 可获得 网络连接的配置参数 (例如接收缓冲区大小);
- Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接,读写,绑定端口),异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回,并且不保证在调 用结束时所请求的 I/O 操作已完成;
- 调用立即返回一个 ChannelFuture 实例,通过注册监听器到 ChannelFuture 上,可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方;
- 支持关联 I/O 操作与对应的处理程序 不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应;
- 常用的 Channel 类型:
- NioSocketChannel,异步的客户端 TCP Socket 连接;
- NioServerSocketChannel,异步的服务器端 TCP Socket 连接;
- NioDatagramChannel,异步的 UDP 连接;
- NioSctpChannel,异步的客户端 Sctp 连接;
- NioSctpServerChannel,异步的 Sctp 服务器端连接,这些通道涵盖了 UDP 和 TCP 网络 IO 以及文件 IO。
四、Selector
- Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用,通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件;
- 当向一个 Selector 中注册 Channel 后,Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select) 这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件(例如可读,可写,网络连接完成等),这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel。
五、ChannelHandler 及其实现类
- ChannelHandler 是一个接口,处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作,并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。
- ChannelHandler 本身并没有提供很多方法,因为这个接口有许多的方法需要实现,方便使用期间,可以继承它的子类
- ChannelHandler 及其实现类一览图
1)ChannelInboundHandler 用于处理入站 I/O 事件。
2)ChannelOutboundHandler 用于处理出站 I/O 操作。
3)ChannelInboundHandlerAdapter 适配器用于处理入站 I/O 事件。
4)ChannelOutboundHandlerAdapter 适配器用于处理出站 I/O 操作。
5)ChannelDuplexHandler 适配器处理入站和出站事件。 - Handler使用,我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter,然后通过重写相应方法实现业务逻辑,我们接下来看看一般都需要重写哪些方法
public class ChannelInboundHandlerAdapter extends ChannelHandlerAdapter implements ChannelInboundHandler {
public ChannelInboundHandlerAdapter() {}
public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelRegistered();
}public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelUnregistered();
}
//通道就绪事件
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelActive();
}
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelInactive();
}
//通道读取数据事件
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
ctx.fireChannelRead(msg);
}
//数据读取完毕事件
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelReadComplete();
}public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
ctx.fireUserEventTriggered(evt);
}public void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelWritabilityChanged();
}
//通道发生异常事件
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
ctx.fireExceptionCaught(cause);
}
}
五、Pipeline 和 ChannelPipeline
- ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合,它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作,相当于一个贯穿 Netty 的链。(也可以这样理解:ChannelPipeline 是 保存 ChannelHandler 的 List,用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作)
- ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式,使用户可以完全控制事件的处理方式,以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互
- 在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应,它们的组成关系如下
- 常用方法 1) ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler... handlers),把一个业务处理类(handler)添加到链中的第一个位置;
2) ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers),把一个业务处理类(handler)添加到链中的最后一个位置。
六、ChannelHandlerContex
- 保存 Channel 相关的所有上下文信息,同时关联一个 ChannelHandler 对象;
- ChannelHandlerContext 中 包 含 一 个 具 体 的 事 件 处 理 器 ChannelHandler , 同 时ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息,方便对 ChannelHandler进行调用.
- 常用方法 :
1)ChannelFuture close(),关闭通道
2)ChannelOutboundInvoker flush(),刷新
3)ChannelFuture writeAndFlush(Object msg) , 将 数 据 写 到 ChannelPipeline 中 当 前
4)ChannelHandler 的下一个 ChannelHandler 开始处理(出站)
七、ChannelOption
- Netty 在创建 Channel 实例后,一般都需要设置 ChannelOption 参数。
- ChannelOption 参数如下:
- ChannelOption.SO_BACKLOG--对应 TCP/IP 协议 listen 函数中的 backlog 参数,用来初始化服务器可连接队列大小。服 务端处理客户端连接请求是顺序处理的,所以同一时间只能处理一个客户端连接。多个客户端来的时候,服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理,backlog 参数指定了队列的大小;
- ChannelOption.SO_KEEPALIVE--一直保持连接活动状态.
八、EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup
- EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象,Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源,一般会有多个 EventLoop 同时工作,每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例;
- EventLoopGroup 提供 next 接口,可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop来处理任务。在 Netty 服务器端编程中,我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup,例如:BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup;
- 通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel对应一个Selector 和一个EventLoop线程。BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理,如下图所示。
- 常用方法 public NioEventLoopGroup(),构造方法
public Future<?> shutdownGracefully(),断开连接,关闭线程
九、Unpooled 类
- Netty 提供一个专门用来操作缓冲区(即Netty的数据容器)的工具类
- 常用方法:
//通过给定的数据和字符编码返回一个 ByteBuf 对象(类似于 NIO 中的 ByteBuffer 但有区别)
public static ByteBuf copiedBuffer(CharSequence string, Charset charset)