netty 初入(一)

老话常谈:
Netty是一款异步的事件驱动的网络应用程序框架,支持快速地开发可维护的高性能的面向协议的服务器和客户端。

  • 官方那个给出的介绍是:Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具,用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

  • 然后我们简单理解一下,这玩意就是个程序,干什么的?netty是封装java socket noi的。 类似的功能是 apache的mina。

  • 相对于Tomcat这种Web Server(顾名思义主要是提供Web协议相关的服务的),Netty是一个Network Server,是处于Web Server更下层的网络框架,也就是说你可以使用Netty模仿Tomcat做一个提供HTTP服务的Web容器。

     说白了,就是一个好使的处理Socket的东西。要是想了解详细点,可以去看看官方的介绍。

我们的的通信是建立在一定的协议之上的,就比如我们常用的Web工程,前台(浏览器)发送一个请求,后台做出相应返回相应的结果,这个通信的过程亦是如此。

  在netty官方指南里面有讲,世上最简单的协议不是’Hello, World!’ 而是 DISCARD(抛弃服务)。这个协议将会抛弃任何收到的数据,而不响应。就是你客户端发送消息,好,发送过去了,服务器也收到了,但是抛弃了。

  说白了,就是你发一条消息给我,我收到了,但是我直接就把消息抛弃了,不理你的。

其次,关于netty ,首先要搞清楚,这是建立在客户端和服务端之间
第一步: 先编写处理消息规则

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.util.ReferenceCountUtil;

/**
 * 服务端处理通道.这里只是打印一下请求的内容,并不对请求进行任何的响应 helloWordServerHandler 继承自
 * ChannelInboundHandlerAdapter, 这个类实现了ChannelHandler接口, ChannelHandler提供了许多事件处理的接口方法,
 * 然后你可以覆盖这些方法。 现在仅仅只需要继承ChannelInboundHandlerAdapter类而不是你自己去实现接口方法。
 *
 */
public class helloWordServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
     /**
     * 这里我们覆盖了chanelRead()事件处理方法。 每当从客户端收到新的数据时, 这个方法会在收到消息时被调用,
     * 这个例子中,收到的消息的类型是ByteBuf
     * 
     * @param ctx
     *            通道处理的上下文信息
     * @param msg
     *            接收的消息
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
            throws Exception {

         try {
             System.out.println(msg.toString());              
            } finally {
                /**
                 * ByteBuf是一个引用计数对象,这个对象必须显示地调用release()方法来释放。
                 * 请记住处理器的职责是释放所有传递到处理器的引用计数对象。
                 */
                // 抛弃收到的数据
                ReferenceCountUtil.release(msg);
            }       
    }

     /***
     * 这个方法会在发生异常时触发
     * 
     * @param ctx
     * @param cause
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
            throws Exception {
        /**
         * exceptionCaught() 事件处理方法是当出现 Throwable 对象才会被调用,即当 Netty 由于 IO
         * 错误或者处理器在处理事件时抛出的异常时。在大部分情况下,捕获的异常应该被记录下来 并且把关联的 channel
         * 给关闭掉。然而这个方法的处理方式会在遇到不同异常的情况下有不 同的实现,比如你可能想在关闭连接之前发送一个错误码的响应消息。
         */
        // 出现异常就关闭
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

第二步:我们需要应用相应的规则。就是说,我们建立了接收消息的规则,但是光建立规则有什么用,仅仅只是一个规则,我们需要把这个规则”应用“起来,通常就是我们通常的”运行“。

import java.net.InetSocketAddress;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

public class helloWorldServer {
     private int port;

     public helloWorldServer(int port){
         this.port = port;
     }   
     public void start(){
         /***
             * NioEventLoopGroup 是用来处理I/O操作的多线程事件循环器,
             * Netty提供了许多不同的EventLoopGroup的实现用来处理不同传输协议。 在这个例子中我们实现了一个服务端的应用,
             * 因此会有2个NioEventLoopGroup会被使用。 第一个经常被叫做‘boss’,用来接收进来的连接。
             * 第二个经常被叫做‘worker’,用来处理已经被接收的连接, 一旦‘boss’接收到连接,就会把连接信息注册到‘worker’上。
             * 如何知道多少个线程已经被使用,如何映射到已经创建的Channels上都需要依赖于EventLoopGroup的实现,
             * 并且可以通过构造函数来配置他们的关系。
             */
         //用来接收进来的连接
         EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
         //用来处理已经被接收的连接
         EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            //辅助工具类,用于服务器通道的一系列配置                                                       绑定两个线程
             ServerBootstrap sbs = new ServerBootstrap().group(bossGroup, workerGroup)
                     /***
                     * ServerSocketChannel以NIO的selector为基础进行实现的,用来接收新的连接
                     * 这里告诉Channel如何获取新的连接.
                     */
                     //指定nio模式                                                                                      添加连接的端口
                     .channel(NioServerSocketChannel.class).localAddress(new InetSocketAddress(port))
                     /***
                     * 这里的事件处理类经常会被用来处理一个最近的已经接收的Channel。 ChannelInitializer是一个特殊的处理类,
                     * 他的目的是帮助使用者配置一个新的Channel。
                     * 也许你想通过增加一些处理类比如NettyServerHandler来配置一个新的Channel
                     * 或者其对应的ChannelPipeline来实现你的网络程序。 当你的程序变的复杂时,可能你会增加更多的处理类到pipline上,
                     * 然后提取这些匿名类到最顶层的类上。
                     */
                     //创建一个管道   并对消息进行处理
                     .childHandler(new ChannelInitializer<Channel>() {

                        @Override
                        protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
                            //获取管道
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            /*
                             * 这个方法解决了tcp协议的粘包/拆包问题(下面内容会讲到粘包\拆包问题)
                             * LineBasedFrameDecoder(1024) 
                             */
                            pipeline.addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));
                            //字符串解码器
                            pipeline.addLast(new StringDecoder());
                            //字符串解码器
                            pipeline.addLast(new StringEncoder());
                            //处理类
                            pipeline.addLast(new helloWordServerHandler());                 
                        };


            })
            /***
             * 你可以设置这里指定的通道实现的配置参数。 我们正在写一个TCP/IP的服务端,
             * 因此我们被允许设置socket的参数选项比如tcpNoDelay和keepAlive。
             * 请参考ChannelOption和详细的ChannelConfig实现的接口文档以此可以对ChannelOptions的有一个大概的认识。
             */
            //设置TCP缓冲区
            .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
             /***
             * option()是提供给NioServerSocketChannel用来接收进来的连接。
             * childOption()是提供给由父管道ServerChannel接收到的连接,
             * 在这个例子中也是NioServerSocketChannel。
             */
            //保持连接
            .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true);
             /***
             * 绑定端口并启动去接收进来的连接
             */
            //绑定端口,开始接收进来的链接            
            ChannelFuture sync = sbs.bind(port).sync();
            System.out.println("Server start listen at " + port);
            /**
             * 这里会一直等待,直到socket被关闭
             */
            sync.channel().closeFuture().sync();

        } catch (InterruptedException e) {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();

        }

     }
     //启动规则
     public static void main(String[] args) {
        int port;
        if (args.length > 0 ){
            port = Integer.parseInt(args[0]);

        }else {
            port = 8081;
        }
        new helloWorldServer(port).start();
    }
}

粘包\拆包分析
- 假设客户端分别发送了两个数据包D1和D2给服务端,由于服务端一次读取到的字节数是不确定的,故可能存在以下四种情况。

服务端分两次读取到了两个独立的数据包,分别是D1和D2,没有粘包和拆包;
服务端一次接收到了两个数据包,D1和D2粘合在一起,被称为TCP粘包;
服务端分两次读取到了两个数据包,第一次读取到了完整的D1包和D2包的部分内容,第二次读取到了D2包的剩余内容,这被称为TCP拆包;
服务端分两次读取到了两个数据包,第一次读取到了D1包的部分内容D1_1,第二次读取到了D1包的剩余内容D1_2和D2包的整包。
  • 问题产生的原因有三个:

    应用程序write写入的字节大小大于套接字发送缓存区大小;
    进行MSS大小的TCP分段;
    以太网帧的payload大于MTU进行IP分片。


接下来就开始测试 netty

由于这只是一个简单的Demo 我们打开Windows自带的Telnet客户端来调试我们写的server服务端
首先打开终端,我这里是windows 系统,就以此为例,打开cmd 窗口;
Telnet客户端
键入 telnet 127.0.0.1 8081 回车,进入telnet 终端
这里写图片描述
这里补充一下,win系统默认是不开启telnet 客户端的
扒开
好了,到了telnet 客户端这一步,就可以测试消息了

补充,默认的telnet 客户端输入是不显示的,不过反正输入之后控制台有输出就表示你这个过程跑通了。如:
这里写图片描述
这里案例就完成了 ,剩下的就是去拓展了。。。。

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