Netty(1):介绍

Netty是一个高性能的异步事件驱动的网络应用框架,本质上是对NIO进行了高层的抽象,使得可以轻松的创建服务器和客户端,极大简化了诸如TCP和UDP套接字的操作。

入门

核心概念

Netty architecture

Netty中的一些核心概念:

  • Channel对应到Socket
  • EventLoop用来控制流、多线程处理以及并发
  • ChannelFuture用来实现异步通知

ECHO server

最简单的例子是构建一个echo server,发过来什么同样返回什么。

首先需要实现一个Handler,定义如何处理消息:

public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // handler需要去释放msg对象(引用计数)
        // 这里不用去手动release msg,因为writeAndFlush里面已经处理了
        ctx.writeAndFlush(msg);
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

然后利用ServiceBootStrap来启动

public class EchoServer {
    private final int port;

    public EchoServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public void run() throws InterruptedException {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                        }
                    })
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);

            ChannelFuture f = bootstrap.bind(port).sync();
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new EchoServer(9999).run();
    }
}

基本原理

EventLoop与Server Channel、Channel

其运行原理如图:

EventLoopGroup and Channels
  • 左边只有一个ServerChannel,代表服务器上监听某个端口的套接字,所以实际上也只需要一个EventLoop就可以了
  • 右边代表建立的客户端连接,每一个连接都对应到一个EventLoop,当有很多个连接的时候,这些连接是会共享其中的EventLoop的。

ChannelPipeline

每次建立连接的时候,都会调用ChannelInitializer,这个类负责安装一些自定义的ChannelHandlerChannelPipeline中。 实际上的程序可能对应到多个入站和出站的ChannelHandler,它们的执行顺序是由它们被添加的顺序所决定的,类似这样:

Channel Pipeline

ChannelHandler

ChanelHandler又有很多的类型,比如:

  • 编码器和解码器, 例如ByteToMessageDecoderProtobufEncoder
  • SimpleChannelInboundHandler<T>,用来处理简单的逻辑比如收到消息后完成业务逻辑,只需要实现其中的void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, I msg)方法即可

Bootstrap

前面使用ServerBootstrap类来启动了服务器上的socket监听,如果是客户端程序可以使用Bootstrap类来完成。一个比较明显的区别就是,客户端程序只需要一个EventLoopGroup而服务端通常会需要两个。

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