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netty服务端详解

由 血红的双手。 提交于 2019-12-07 14:28:33

本文仅适用与Netty4.0.32版本，其他版本是否适用表示并不清楚...

Netty服务器启动流程：

1、创建线程池

创建处理连接的线程池:bossGroup
创建处理所有事件的线程池:workerGroup

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
    EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

2、设定辅助启动类。ServerBootStrap
传入1中开辟的线程池
指定连接该服务器的channel类型
指定需要执行的childHandler
设置部分参数，如AdaptiveRecvByteBufAllocator缓存大小
.Option用于设置bossGroup相关参数
.childOption用于设置workerGroup相关参数
2.5、此处可处理一个问题：超长字符串在服务端handler无法被一次接收完
可通过此句进行设置：.childOption(ChannelOption.RCVBUF_ALLOCATOR, new AdaptiveRecvByteBufAllocator(64, MAX_LENGTH_OF_MSG, 65536))

ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
    serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
    .channel(NioServerSocketChannel.class)//设置channel类型
    .childOption(ChannelOption.RCVBUF_ALLOCATOR, new AdaptiveRecvByteBufAllocator(64, MAX_LENGTH_OF_MSG, 65536))
    .childHandler(new childChannelHandler());//选择执行handler

此处的MAX_LENGTH_OF_MSG必须为2的次幂，不然肯定不会是你设置的那个值，具体会变成什么，源码还没看，等看了再补充...

2.75、构建Handler处理流程

　　样例如下：

public class childChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{
        @Override
        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
            //TODO 添加各种功能handler 消息加解密，消息规范检测，构建返回码
            ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
        }
    }

　　当要添加多个handler时，就必须注意添加的顺序。

　　这里的handler分为两种类型：

　　　　一种继承ChannelInboundHandler，用于处理来自客户端的消息，比如对客户端的消息进行解码，读取等等。该类型在pipeline中的执行顺序与添加顺序一致。

　　　　一种继承ChannelOutboundHandler，用于处理即将发往客户端的消息，比如对该消息进行编辑，编码等等。该类型在pipeline中的执行顺序与添加顺序相反。

　　而且ChannelOutboundHandler的所有handler，放在ChannelInboundHandler下面是执行不到的。

比如：

public class childChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{
        @Override
        public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
            ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler1());　　//handler1
            ch.pipeline().addLast(new OutboundHandler2());　　//handler2
            ch.pipeline().addLast(new InboundHandler1());　　 //handler3
            ch.pipeline().addLast(new InboundHandler2());　　 //handler4
        }
    }

　　以上4个handler的实际执行顺序分别为handler3 -> handler4 -> handler2 ->handler1

　　如果在handler4下方加上OutboundHandler3，那么这个handler是不会被执行到的。
3、同步等待绑定指定端口
此处可多次执行bind语句绑定多个端口

ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8080).sync();
    channelFuture = serverBootstrap.bind(8081).sync();
    ...

4、同步等待服务器关闭信息

　　channelFuture.channel().closeFuture().sync();

5、最后关闭此前开辟的两个线程池

　　bossGroup.shutdownGracefully();
　　workerGroup.shutdownGracefully();

最后整段服务器代码如下：

package Netty;

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;
import io.netty.channel.AdaptiveRecvByteBufAllocator;


public class NettyServer {
    public void startServerInPort(int port) throws Exception{
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try{
            //设置启动辅助类
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
            .channel(NioServerSocketChannel.class)//设置channel类型
            .childOption(ChannelOption.RCVBUF_ALLOCATOR, new AdaptiveRecvByteBufAllocator(64, 2048, 65536))
            .childHandler(new childChannelHandler());//选择执行handler
            
            //阻塞等待服务器完全启动
            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync();
            
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally{
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
    public class childChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{
        @Override
        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
            //TODO 添加各种功能handler 消息加解密，消息规范检测，构建返回码
            ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
        }
    }
}

 客户端的这部分代码和服务器端差不多，就不另开一文啰嗦了。之间贴代码：

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
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.NioSocketChannel;

public class NettyClient {
    
    public void sendMsgToServer() throws Exception{
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try{
            //设置辅助启动类信息
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group)
            .channel(NioSocketChannel.class)//选择channel类型
            .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
            .handler(new childChannelHandler());
            
            //阻塞等待成功连接服务器
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(localhost,8000).sync();
            
            //阻塞等待来自服务器的处理结果
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally{
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
    
    private class childChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{
        @Override
        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
            //TODO 添加其他功能处理Handler，如消息加解密
            ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());
        }
    }

}

下面简单的总结一下ChannelOption的含义已及使用的场景

ChannelOption.SO_BACKLOG

　　　　ChannelOption.SO_BACKLOG对应的是tcp/ip协议listen函数中的backlog参数，函数listen(int socketfd,int backlog)用来初始化服务端可连接队列，

　　　　服务端处理客户端连接请求是顺序处理的，所以同一时间只能处理一个客户端连接，多个客户端来的时候，服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理，backlog参数指定了队列的大小

ChannelOption.SO_REUSEADDR

　　　　ChanneOption.SO_REUSEADDR对应于套接字选项中的SO_REUSEADDR，这个参数表示允许重复使用本地地址和端口，

　　　　比如，某个服务器进程占用了TCP的80端口进行监听，此时再次监听该端口就会返回错误，使用该参数就可以解决问题，该参数允许共用该端口，这个在服务器程序中比较常使用，

　　　　比如某个进程非正常退出，该程序占用的端口可能要被占用一段时间才能允许其他进程使用，而且程序死掉以后，内核一需要一定的时间才能够释放此端口，不设置SO_REUSEADDR

　　　　就无法正常使用该端口。

ChannelOption.SO_KEEPALIVE

　　　　Channeloption.SO_KEEPALIVE参数对应于套接字选项中的SO_KEEPALIVE，该参数用于设置TCP连接，当设置该选项以后，连接会测试链接的状态，这个选项用于可能长时间没有数据交流的

　　　　连接。当设置该选项以后，如果在两小时内没有数据的通信时，TCP会自动发送一个活动探测数据报文。

ChannelOption.SO_SNDBUF和ChannelOption.SO_RCVBUF

　　　　ChannelOption.SO_SNDBUF参数对应于套接字选项中的SO_SNDBUF，ChannelOption.SO_RCVBUF参数对应于套接字选项中的SO_RCVBUF这两个参数用于操作接收缓冲区和发送缓冲区

　　　　的大小，接收缓冲区用于保存网络协议站内收到的数据，直到应用程序读取成功，发送缓冲区用于保存发送数据，直到发送成功。　

ChannelOption.SO_LINGER

　　　　ChannelOption.SO_LINGER参数对应于套接字选项中的SO_LINGER,Linux内核默认的处理方式是当用户调用close（）方法的时候，函数返回，在可能的情况下，尽量发送数据，不一定保证

　　　　会发生剩余的数据，造成了数据的不确定性，使用SO_LINGER可以阻塞close()的调用时间，直到数据完全发送

ChannelOption.TCP_NODELAY

　　　　ChannelOption.TCP_NODELAY参数对应于套接字选项中的TCP_NODELAY,该参数的使用与Nagle算法有关

　　　　Nagle算法是将小的数据包组装为更大的帧然后进行发送，而不是输入一次发送一次,因此在数据包不足的时候会等待其他数据的到了，组装成大的数据包进行发送，虽然该方式有效提高网络的有效

　　　　负载，但是却造成了延时，而该参数的作用就是禁止使用Nagle算法，使用于小数据即时传输，于TCP_NODELAY相对应的是TCP_CORK，该选项是需要等到发送的数据量最大的时候，一次性发送

　　　　数据，适用于文件传输。

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handler
Netty
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