实战：实现客户端与服务端收发消息

这一小节，我们来实现客户端与服务端收发消息，我们要实现的具体功能是：在控制台输入一条消息之后按回车，校验完客户端的登录状态之后，把消息发送到服务端，服务端收到消息之后打印并且向客户端发送一条消息，客户端收到之后打印。

收发消息对象

首先，我们来定义一下客户端与服务端的收发消息对象，我们把客户端发送至服务端的消息对象定义为 MessageRequestPacket。

@Data
public class MessageRequestPacket extends Packet {

    private String message;

    @Override
    public Byte getCommand() {
        return MESSAGE_REQUEST;
    }
}

指令为 MESSAGE_REQUEST ＝ 3

我们把服务端发送至客户端的消息对象定义为 MessageResponsePacket

@Data
public class MessageResponsePacket extends Packet {

    private String message;

    @Override
    public Byte getCommand() {

        return MESSAGE_RESPONSE;
    }
}

指令为 MESSAGE_RESPONSE = 4

至此，我们的指令已经有如下四种

public interface Command {

    Byte LOGIN_REQUEST = 1;

    Byte LOGIN_RESPONSE = 2;

    Byte MESSAGE_REQUEST = 3;

    Byte MESSAGE_RESPONSE = 4;
}

判断客户端是否登录成功

在前面一小节，我们在文末出了一道思考题：如何判断客户端是否已经登录？

在客户端启动流程这一章节，我们有提到可以给客户端连接，也就是 Channel 绑定属性，通过 channel.attr(xxx).set(xx) 的方式，那么我们是否可以在登录成功之后，给 Channel 绑定一个登录成功的标志位，然后判断是否登录成功的时候取出这个标志位就可以了呢？答案是肯定的

我们先来定义一下是否登录成功的标志位

public interface Attributes {
    AttributeKey<Boolean> LOGIN = AttributeKey.newInstance("login");
}

然后，我们在客户端登录成功之后，给客户端绑定登录成功的标志位

ClientHandler.java

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
    // ...
        if (loginResponsePacket.isSuccess()) {
            LoginUtil.markAsLogin(ctx.channel());
            System.out.println(new Date() + ": 客户端登录成功");
        } else {
            System.out.println(new Date() + ": 客户端登录失败，原因：" + loginResponsePacket.getReason());
        }
    // ...
}

这里，我们省去了非关键代码部分

public class LoginUtil {
    public static void markAsLogin(Channel channel) {
        channel.attr(Attributes.LOGIN).set(true);
    }

    public static boolean hasLogin(Channel channel) {
        Attribute<Boolean> loginAttr = channel.attr(Attributes.LOGIN);

        return loginAttr.get() != null;
    }
}

如上所示，我们抽取出 LoginUtil 用于设置登录标志位以及判断是否有标志位，如果有标志位，不管标志位的值是什么，都表示已经成功登录过，接下来，我们来实现控制台输入消息并发送至服务端。

控制台输入消息并发送

在客户端启动这小节中，我们已经学到了客户端的启动流程，现在，我们在客户端连接上服务端之后启动控制台线程，从控制台获取消息，然后发送至服务端

NettyClient.java


private static void connect(Bootstrap bootstrap, String host, int port, int retry) {
    bootstrap.connect(host, port).addListener(future -> {
        if (future.isSuccess()) {
            Channel channel = ((ChannelFuture) future).channel();
            // 连接成功之后，启动控制台线程
            startConsoleThread(channel);
        } 
        // ...
    });
}

private static void startConsoleThread(Channel channel) {
    new Thread(() -> {
        while (!Thread.interrupted()) {
            if (LoginUtil.hasLogin(channel)) {
                System.out.println("输入消息发送至服务端: ");
                Scanner sc = new Scanner(System.in);
                String line = sc.nextLine();
                
                MessageRequestPacket packet = new MessageRequestPacket();
                packet.setMessage(line);
                ByteBuf byteBuf = PacketCodeC.INSTANCE.encode(channel.alloc(), packet);
                channel.writeAndFlush(byteBuf);
            }
        }
    }).start();
}

这里，我们省略了非关键代码，连接成功之后，我们调用 startConsoleThread() 开始启动控制台线程，然后在控制台线程中，判断只要当前 channel 是登录状态，就允许控制台输入消息。

从控制台获取消息之后，将消息封装成消息对象，然后将消息编码成 ByteBuf，最后通过 writeAndFlush() 将消息写到服务端，这个过程相信大家在学习了上小节的内容之后，应该不会太陌生。接下来，我们来看一下服务端收到消息之后是如何来处理的。

服务端收发消息处理

ServerHandler.java

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
    ByteBuf requestByteBuf = (ByteBuf) msg;

    Packet packet = PacketCodeC.INSTANCE.decode(requestByteBuf);

    if (packet instanceof LoginRequestPacket) {
        // 处理登录..
    } else if (packet instanceof MessageRequestPacket) {
        // 处理消息
        MessageRequestPacket messageRequestPacket = ((MessageRequestPacket) packet);
        System.out.println(new Date() + ": 收到客户端消息: " + messageRequestPacket.getMessage());

        MessageResponsePacket messageResponsePacket = new MessageResponsePacket();
        messageResponsePacket.setMessage("服务端回复【" + messageRequestPacket.getMessage() + "】");
        ByteBuf responseByteBuf = PacketCodeC.INSTANCE.encode(ctx.alloc(), messageResponsePacket);
        ctx.channel().writeAndFlush(responseByteBuf);
    }
}

服务端在收到消息之后，仍然是回调到 channelRead() 方法，解码之后用一个 else 分支进入消息处理的流程。

首先，服务端将收到的消息打印到控制台，然后封装一个消息响应对象 MessageResponsePacket，接下来还是老样子，先编码成 ByteBuf，然后调用 writeAndFlush() 将数据写到客户端，最后，我们再来看一下客户端收到消息的逻辑。

客户端收消息处理

ClientHandler.java

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
    ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;

    Packet packet = PacketCodeC.INSTANCE.decode(byteBuf);

    if (packet instanceof LoginResponsePacket) {
        // 登录逻辑...
    } else if (packet instanceof MessageResponsePacket) {
        MessageResponsePacket messageResponsePacket = (MessageResponsePacket) packet;
        System.out.println(new Date() + ": 收到服务端的消息: " + messageResponsePacket.getMessage());
    }
}

客户端在收到消息之后，回调到 channelRead() 方法，仍然用一个 else 逻辑进入到消息处理的逻辑，这里我们仅仅是简单地打印出消息，最后，我们再来看一下服务端和客户端的运行效果

完整的代码参考 github, 分别启动 NettyServer.java 与 NettyClient.java 即可看到效果。

控制台输出

客户端

服务端

总结

在本小节中

我们定义了收发消息的 Java 对象进行消息的收发。
然后我们学到了 channel 的 attr() 的实际用法：可以通过给 channel 绑定属性来设置某些状态，获取某些状态，不需要额外的 map 来维持。
接着，我们学习了如何在控制台获取消息并且发送至服务端。
最后，我们实现了服务端回消息，客户端响应的逻辑，可以看到，这里的部分实际上和前面一小节的登录流程有点类似。

netty之微信-实现客户端与服务端收发消息（十一）