Netty实战 IM即时通讯系统（五）客户端启动流程

零、目录

IM系统简介

Netty 简介
Netty 环境配置
服务端启动流程
实战：客户端和服务端双向通信
数据传输载体ByteBuf介绍
客户端与服务端通信协议编解码
实现客户端登录
实现客户端与服务端收发消息
pipeline与channelHandler
构建客户端与服务端pipeline
拆包粘包理论与解决方案
channelHandler的生命周期
使用channelHandler的热插拔实现客户端身份校验
客户端互聊原理与实现
群聊的发起与通知
群聊的成员管理（加入与退出，获取成员列表）
群聊消息的收发及Netty性能优化
心跳与空闲检测
总结
扩展

五、客户端启动流程

客户端启动demo
```
 /**
  * 客户端启动流程
  * */
 public class Test_05_客户端启动流程 {
 	public static void main(String[] args) {
 		NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
 		
 		Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
 		bootstrap
 			// 指定线程模型
 			.group(workerGroup)
 			// 指定IO 模型
 			.channel(NioSocketChannel.class)
 			// 指定业务处理逻辑
 			.handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
 
 				@Override
 				protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
 					
 				}
 			});
 		// 建立连接
 		bootstrap.connect("127.0.0.1" , 8000)
 			.addListener(future ->{
 				if(future.isSuccess()) {
 					System.out.println("连接成功");
 				}else {
 					System.out.println("连接失败");
 				}
 			});
 	}
 
 }
```
1. 从上面的代码可以看出，客户端的启动引导类是BootStrap , 负责启动客户端以及连接服务端，而上面一小节我们在描述服务端启动的时候，这个引导类是 ServerBootStrap ，引导类创建完成之后我们描述一下客户端启动流程：
  1. 首先和服务端的启动流程一样，我们需要给特指定线程模型，驱动着连接的数据读写
  2. 然后我们指定IO 模型为 NioSocketChannel ，表示IO模型为 NIO
  3. 接着，我们给引导类指定一个handler ，这里主要就是定义连接的业务处理逻辑，不理解没有关系，我们在后面会详解
  4. 配置完线程模型， IO 模型，业务处理逻辑之后，调用connect() 方法进行连接，可以看到connect() 方法有两个参数，第一个参数可以填写IP或域名，第二个参数填写的是端口号，由于connect() 方法返回的是一个Future ，也就是说这个方法是异步的，我们通过addListener方法可以监听到连接是否成功，进而打印连接状态
2. 到这里一个客户端的demo 就完成了，其实只要和客户端Socket 编程模型对应起来，这里的三个概念就会显得非常简单

失败重连

在网络差的情况下，客户端第一次连接可能会失败，这个时候我们可能会尝试重新连接，重新连接的逻辑写在连接失败的逻辑块里

 // 建立连接
 bootstrap.connect("127.0.0.1" , 8000)
 	.addListener(future ->{
 		if(future.isSuccess()) {
 			System.out.println("连接成功");
 		}else {
 			System.out.println("连接失败");
 			
 			//TODO: 重新连接逻辑
 		}
 	});

重新连接时依然是调用相同的逻辑，所以我们把连接的代码抽取出来，实现代码复用，在连接失败的情况下使用递归的方法实现重连

 public static void connect(Bootstrap bootstrap, String IP, int port) {
 	// 建立连接
 	bootstrap.connect(IP, port).addListener(future -> {
 		if (future.isSuccess()) {
 			System.out.println("连接成功");
 		} else {
 			System.out.println("连接失败,执行重连");
 			connect(bootstrap, IP, port);
 		}
 	});
 }

以上代码就实现了重连机制，但是在通常情况下连接失败不会立即重连，而是通过一个指数退避的方式，比如每隔1秒、2秒、4秒、8秒，以2的次幂来实现建立连接，然后到达一定次数之后就放弃重连

 	connect(bootstrap , "127.0.0.1" , 8000 , 5);

 	public static void connect(Bootstrap bootstrap, String IP, int port ,int maxRetry , int... retryIndex) {
 	// 建立连接
 	bootstrap.connect(IP, port).addListener(future -> {
 		// 由于闭包特性  不能修改外部的变量 所有需要在闭包内定义一个相同的变量  拷贝外部变量的值
 		int[] finalRetryIndex ;
 		if (future.isSuccess()) {
 			System.out.println("连接成功");
 		} else if(maxRetry == 0){
 			System.out.println("到达重试最大次数，放弃重连");
 		}else {
 			// 初始化  重试计数
 			if(retryIndex.length == 0) {
 				finalRetryIndex = new int[] {0};
 			}else {
 				finalRetryIndex = retryIndex;
 			}
 			//计算时间间隔
 			int delay = 1 << finalRetryIndex[0];
 			// 执行重试
 			System.out.println(new Date()+"连接失败,剩余重连次数:"+maxRetry+","+delay+"秒后执行第"+(finalRetryIndex[0]+1)+"次重连...");
 			bootstrap.config().group().schedule(()->{
 				connect(bootstrap, IP, port , maxRetry-1 , finalRetryIndex[0]+1);
 			}, delay, TimeUnit.SECONDS);
 		}
 	});
 }
 

 执行结果：
 Thu Dec 27 11:04:19 CST 2018连接失败,剩余重连次数:5,1秒后执行第1次重连...
 Thu Dec 27 11:04:21 CST 2018连接失败,剩余重连次数:4,2秒后执行第2次重连...
 Thu Dec 27 11:04:24 CST 2018连接失败,剩余重连次数:3,4秒后执行第3次重连...
 Thu Dec 27 11:04:29 CST 2018连接失败,剩余重连次数:2,8秒后执行第4次重连...
 Thu Dec 27 11:04:38 CST 2018连接失败,剩余重连次数:1,16秒后执行第5次重连...
 到达重试最大次数，放弃重连

从上面的代码中我们可以看到，通过判断是否连接成功以及剩余重试次数，分别执行不同的逻辑
1. 如果连接成功则打印连接成功的消息
2. 如果连接失败，但是重试次数已经用完则放弃连接
3. 如果连接失败，但是连接没有用完则计算下一次重试时间间隔，然后定时重连
从上面代码中我们可以看到，定时任务是调用bootstrap.config().group().schedule() , 其中bootStrap.config()这个方法返回的是BootStrapConfig , 他是对BootStrap 参数配置的抽象，然后ootstrap.config().group() 返回的就是我们一开始设置的线程模型workerGroup , 最后调用schedule() 方法就可以实现定时任务逻辑了。

客户端启动其他方法

attr(): attr()方法可以给客户端channel也就是NioSocketChannel绑定自定义属性，然后我们通过channel.attr()取出属性。说白了就是给NioSocketChannel维护一个Map 而已

 //设置属性
 bootstrap.attr(AttributeKey.newInstance("clientName"), "NettyClient");
 //业务逻辑
 bootstrap.handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {

 	@Override
 	protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
 		// 取出属性
 		Attribute<Object> attr = ch.attr(AttributeKey.valueOf("clientName"));
 		System.out.println("客户端名称："+attr.get());
 	}
 });

option(): option()可以给连接设置一些TCP底层的相关属性： (ChannelOption相关参数详解在上一节《服务端启动流程》中有连接地址)

 // 设置TCP 相关的属性
 // 设置连接超时时间
 bootstrap.option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 5000);
 // 开启TCP 心跳机制
 bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);

总结：
1. 在本节中我们学习了Netty客户端启动的流程，一句话来说就是：创建一个引导类，然后给他指定线程， IO模型，指定业务逻辑，连接特定的IP:port 客户端就启动起来了
2. 然后我们学习到 connect()方法时异步的，我们可以通过异步回调机制来实现指数退避重连机制。
3. 最后我们讨论了Netty客户端启动的额外参数，只要包括给客户端Channel 绑定自定义属性，设置TCP底层参数。
疑问：
1. 客户端Channel设置的attr是否会被服务端接收到,并且以此进行必要的参数传递?
  1. 答：客户端Channel 会被服务端接收到。

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