1. 背景
如今,我们使用通用应用程序或库相互通信。例如,我们经常使用HTTP客户端库从Web服务器检索信息,并通过Web服务调用远程过程调用。但是,通用协议或其实现有时不能很好地扩展。就像我们不使用通用的HTTP服务器来交换大文件,电子邮件和近乎实时的消息(例如财务信息和多人游戏数据)一样。所需要的是专门用于特殊目的的高度优化的协议实现,甚至可能要设计和实现完全适合您的需求的全新协议。另一个不可避免的情况是,您必须处理旧的专有协议以确保与旧系统的互操作性。在这种情况下,重要的是我们可以在不牺牲最终应用程序的稳定性和性能的情况下,以多快的速度实现该协议。
2. 简介
Netty项目提供一个异步事件驱动的网络应用程序框架和工具,以快速开发可维护的高性能和高可扩展性协议服务器和客户端。换句话说,Netty是一个NIO客户端服务器框架,可以快速轻松地开发网络应用程序,例如协议服务器和客户端。它简化了网络编程,例如TCP和UDP套接字服务器的开发。
3. 初试
首先从一个discard服务开始:这是一个协议,它丢弃所有接收到的数据而没有任何响应。要实现DISCARD协议,唯一需要做的就是忽略所有接收到的数据。示例如下:
package io.netty.example.discard; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; /** * Handles a server-side channel. */ public class DiscardServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { // (1) @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { // (2) // Discard the received data silently. ((ByteBuf) msg).release(); // (3) } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { // (4) // Close the connection when an exception is raised. cause.printStackTrace(); ctx.close(); } }
释义:
- DiscardServerHandler扩展ChannelInboundHandlerAdapter,它是ChannelInboundHandler的实现。ChannelInboundHandler提供了可以覆盖的各种事件处理程序方法。
- 示例重写了channelRead()事件处理程序方法。每当从客户端接收到新数据时,就使用接收到的消息来调用此方法。在此示例中,接收到的消息的类型为ByteBuf。
- 为了实现DISCARD协议,处理程序必须忽略收到的消息。ByteBuf是一个引用计数的对象,必须通过release()方法显式释放它。
- 通常,channelRead()处理程序方法的实现方式如下:
@Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { try { // Do something with msg } finally { ReferenceCountUtil.release(msg); } }
- 当Netty由于I / O错误而引发异常时,或者由于处理事件时引发异常而由处理程序实现引发异常时,将使用Throwable调用exceptionCaught()事件处理程序方法。在大多数情况下,应该记录捕获到的异常,并在此处关闭其关联的通道,此方法的实现可能会有所不同,具体取决于要处理特殊情况时要采取的措施。例如,可以在关闭连接之前发送带有错误代码的响应消息。
下面是一个完整的main()方法的服务端:
package io.netty.example.discard; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; /** * Discards any incoming data. */ public class DiscardServer { private int port; public DiscardServer(int port) { this.port = port; } public void run() throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1) EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); // (2) b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) // (3) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // (4) @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new DiscardServerHandler()); } }) .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // (5) .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (6) // Bind and start to accept incoming connections. ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // (7) // Wait until the server socket is closed. // In this example, this does not happen, but you can do that to gracefully // shut down your server. f.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { int port = 8080; if (args.length > 0) { port = Integer.parseInt(args[0]); } new DiscardServer(port).run(); } }
- NioEventLoopGroup是处理I / O操作的多线程事件循环。Netty为不同类型的传输提供了各种EventLoopGroup实现。在此示例中,我们正在实现服务器端应用程序,因此将使用两个NioEventLoopGroup。第一个通常称为“老板”,接受传入的连接。第二个通常称为“工人”,一旦老板接受连接并将注册的连接注册给工人,便处理已接受连接的流量。使用多少个线程以及如何将它们映射到创建的通道取决于EventLoopGroup实现,甚至可以通过构造函数进行配置。
- ServerBootstrap是设置服务器的帮助程序类。可以直接使用channel来设置服务器。但是比较繁琐,在大多数情况下无需这样做。
- 指定使用NioServerSocketChannel类,该类用于实例化新的Channel来接受传入的连接。
- 指定的处理程序将始终由新接受的Channel评估。ChannelInitializer是一个特殊的处理程序,旨在帮助用户配置新的Channel。您很可能希望通过添加一些处理程序(例如DiscardServerHandler)来实现新的Channel的ChannelPipeline,以实现您的网络应用程序。随着应用程序变得复杂,可能会向管道中添加更多处理程序,并最终将此匿名类提取到顶级类中。
- 可以设置特定Channel实现的参数。编写一个TCP / IP服务器,可以设置套接字选项,例如tcpNoDelay和keepAlive。
- option()用于接受输入连接的NioServerSocketChannel。childOption()用于父级ServerChannel接受的通道,在这种情况下为NioSocketChannel。
- 剩下的就是绑定到端口并启动服务器。在这里,我们绑定到计算机中所有NIC(网络接口卡)的端口8080。可以根据需要多次调用bind()方法(使用不同的绑定地址)。
今天先做一个简单的了解,后续在看更多细节,欢迎交流~~