Netty实战(十四)WebSocket协议(二)

简介: 我们之前说过为了将 ChannelHandler 安装到 ChannelPipeline 中,需要扩展了ChannelInitializer,并实现 initChannel()方法

@TOC

一、初始化 ChannelPipeline

我们之前说过为了将 ChannelHandler 安装到 ChannelPipeline 中,需要扩展了ChannelInitializer,并实现 initChannel()方法。

下面我们演示一下:

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;

/**
 * Author: lhd
 * Data: 2023/6/12
 * Annotate: 初始化 ChannelPipeline
 */
public class ChatServerInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
   
   
    private final ChannelGroup group;
    public ChatServerInitializer(ChannelGroup group) {
   
   
        this.group = group;
    }
    @Override
    protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
   
    
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        //将所有需要的ChannelHandler 添加到 ChannelPipeline 中
        pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
        pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
        pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(64 * 1024));
        pipeline.addLast(new HttpRequestHandler("/ws"));
        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
        pipeline.addLast(new TextWebSocketFrameHandler(group));
    }
}

我们对于 initChannel()方法的调用,安装所有必需的 ChannelHandler 来设置该新注册的 Channel 的 ChannelPipeline。那么我们安装的这些ChannelHandler 有什么用呢?

ChannelHandler 说 明
HttpServerCodec 将字节解码为 HttpRequest、HttpContent 和 LastHttpContent。并将 HttpRequest、HttpContent 和 LastHttpContent 编码为字节
ChunkedWriteHandler 写入一个文件的内容
HttpObjectAggregator 将一个 HttpMessage 和跟随它的多个 HttpContent 聚合为单个 FullHttpRequest 或者 FullHttpResponse(取决于它是被用来处理请求还是响应)。安装了这个之后,ChannelPipeline 中的下一个 ChannelHandler 将只会收到完整的 HTTP 请求或响应
HttpRequestHandler 处理 FullHttpRequest(那些不发送到/ws URI 的请求)
WebSocketServerProtocolHandler 按照 WebSocket 规范的要求,处理 WebSocket 升级握手、PingWebSocketFrame 、PongWebSocketFrame 和CloseWebSocketFrame
TextWebSocketFrameHandler 处理 TextWebSocketFrame 和握手完成事件

Netty 的 WebSocketServerProtocolHandler 处理了所有委托管理的 WebSocket帧类型以及升级握手本身。如果握手成功,那么所需的 ChannelHandler 将会被添加到ChannelPipeline中,而那些不再需要的ChannelHandler 则将会被移除。

WebSocket 协议升级之前的 ChannelPipeline 的状态如下图所示。这代表了刚刚被ChatServerInitializer 初始化之后的 ChannelPipeline。

1.png

WebSocket 协议升级完成之后,WebSocketServerProtocolHandler 将会把 HttpRequestDecoder 替换为 WebSocketFrameDecoder,把 HttpResponseEncoder 替换为WebSocketFrameEncoder。为了性能最大化,它将移除任何不再被 WebSocket 连接所需要的ChannelHandler。其中也包括 HttpObjectAggregator 和 HttpRequestHandler

下图展示了上面操作完成之后的ChannelPipeline,Netty目前支持 4个版本的WebSocket协议,它们每个都具有自己的实现类。Netty将会根据客户端/浏览器所支持的版本 ,自动地选择正确版本WebSocketFrameDecoder和WebSocketFrameEncoder。
2.png

二、引导

我们来写一个引导服务器:

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.util.concurrent.ImmediateEventExecutor;

import java.net.InetSocketAddress;

/**
 * Author: lhd
 * Data: 2023/6/12
 * Annotate:
 */
public class ChatServer {
   
   

    //创建 DefaultChannelGroup,其将保存所有已经连接的WebSocket Channe
    private final ChannelGroup channelGroup = new DefaultChannelGroup(ImmediateEventExecutor.INSTANCE);
    private final EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
    private Channel channel;

    //引导服务器
    public ChannelFuture start(InetSocketAddress address) {
   
   
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        bootstrap.group(group)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .childHandler(createInitializer(channelGroup));
        ChannelFuture future = bootstrap.bind(address);
        future.syncUninterruptibly();
        channel = future.channel();
        return future;
    }

    //创建 ChatServerInitialize
    protected ChannelInitializer<Channel> createInitializer(ChannelGroup group) {
   
   
        return new ChatServerInitializer(group);
    }

    //处理服务器关闭,并释放所有的资源
    public void destroy() {
   
   
        if (channel != null) {
   
   
            channel.close();
        }
        channelGroup.close();
        group.shutdownGracefully();
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
   
        if (args.length != 1) {
   
   
            System.err.println("Please give port as argument");
            System.exit(1);
        }
        int port = Integer.parseInt(args[0]);
        final ChatServer endpoint = new ChatServer();
        ChannelFuture future = endpoint.start(new InetSocketAddress(port));
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
   
   
            @Override
            public void run() {
   
   
                endpoint.destroy();
            }
        });
        future.channel().closeFuture().syncUninterruptibly();
    }
}

三、加密

处理好服务器后,下一步就是测试和加密,测试我们之前说过这里不再多说。

这里的加密有两步,一是为 ChannelPipeline 加密,二是为 ChatServer 添加加密。

ChannelPipeline 加密:

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.handler.ssl.SslContext;
import io.netty.handler.ssl.SslHandler;

/**
 * Author: lhd
 * Data: 2023/6/12
 * Annotate:为 ChannelPipeline 添加加密
 */
public class SecureChatServerInitializer extends ChatServerInitializer {
   
   
    private final SslContext context;

    public SecureChatServerInitializer(ChannelGroup group, SslContext context) {
   
   
        super(group);
        this.context = context;
    }
    @Override
    protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
   
   
        //调用父类的initChannel()方法
        super.initChannel(ch);
        SSLEng.ine engine = context.newEngine(ch.alloc());
        engine.setUseClientMode(false);
        // 将SslHandler 添加到ChannelPipeline 中
        ch.pipeline().addFirst(new SslHandler(engine));
    }
}

ChatServer 添加加密

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.handler.ssl.SslContext;
import io.netty.handler.ssl.util.SelfSignedCertificate;

import java.net.InetSocketAddress;

/**
 * Author: lhd
 * Data: 2023/6/12
 * Annotate:
 */
public class SecureChatServer extends ChatServer {
   
   //SecureChatServer 扩展 ChatServer 以支持加密
    private final SslContext context;
    public SecureChatServer(SslContext context) {
   
   
        this.context = context;
    }
    @Override
    protected ChannelInitializer<Channel> createInitializer(ChannelGroup group) {
   
   
        //返回之前创建的 SecureChatServerInitializer 以启用加密
        return new SecureChatServerInitializer(group, context);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
   
        if (args.length != 1) {
   
   
            System.err.println("Please give port as argument");
            System.exit(1);
        }
        int port = Integer.parseInt(args[0]);
        SelfSignedCertificate cert = new SelfSignedCertificate();
        SslContext context = SslContext.newServerContext(cert.certificate(), cert.privateKey());
        final SecureChatServer endpoint = new SecureChatServer(context);
        ChannelFuture future = endpoint.start(new InetSocketAddress(port));
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
   
   
            @Override
            public void run() {
   
   
                endpoint.destroy();
            }
        });
        future.channel().closeFuture().syncUninterruptibly();
    }
}
目录
相关文章
|
2月前
Netty实战: HTTP文件列表服务器
Netty实战: HTTP文件列表服务器
21 0
|
4月前
|
网络协议 数据处理
WebSocket协议基础
WebSocket协议基础
34 0
|
3月前
|
Java Unix Linux
【Netty技术专题】「原理分析系列」Netty强大特性之Native transports扩展开发实战
当涉及到网络通信和高性能的Java应用程序时,Netty是一个强大的框架。它提供了许多功能和组件,其中之一是JNI传输。JNI传输是Netty的一个特性,它为特定平台提供了高效的网络传输。 在本文中,我们将深入探讨Netty提供的特定平台的JNI传输功能,分析其优势和适用场景。我们将介绍每个特定平台的JNI传输,并讨论其性能、可靠性和可扩展性。通过了解这些特定平台的JNI传输,您将能够更好地选择和配置适合您应用程序需求的网络传输方式,以实现最佳的性能和可靠性。
57 7
【Netty技术专题】「原理分析系列」Netty强大特性之Native transports扩展开发实战
|
22天前
|
网络协议 Java 测试技术
阿里内部Netty实战小册,值得拥有
Netty 是一个高性能的 Java 网络通信框架,简化了网络编程并涵盖了最新的Web技术。它提供了一种抽象,降低了底层复杂性,使得更多开发者能接触网络编程。Netty 因其易用性、高效性和广泛的应用场景受到推崇,适合互联网行业从业者学习,有助于理解和开发基于Netty的系统。免费的《Netty实战小册》详细介绍了Netty的各个方面,包括概念、架构、编解码器、网络协议和实际案例,帮助读者深入理解和应用Netty。如需完整版小册,可点击链接获取。
阿里内部Netty实战小册,值得拥有
|
4月前
|
网络协议 C++ 数据格式
websocket协议介绍与基于reactor模型的websocket服务器实现
websocket协议介绍与基于reactor模型的websocket服务器实现
61 0
|
1天前
|
网络协议 前端开发 开发者
WebSocket协议
【5月更文挑战第2天】WebSocket协议
10 4
|
2月前
|
NoSQL Redis
Netty实战:模拟Redis的客户端
Netty实战:模拟Redis的客户端
14 0
|
3月前
|
前端开发 网络协议 Java
WebSocket理论和实战
WebSocket详解与实战操作
|
3月前
|
前端开发 网络协议 JavaScript
|
4月前
|
传感器 监控 网络协议
WebSocket 实战:构建高效的实时应用
WebSocket 实战:构建高效的实时应用
WebSocket 实战:构建高效的实时应用