Netty-核心模块组件-4
Netty 核心模块组件
一、Bootstrap、ServerBootstrap
1、Bootstrap 意思是引导，一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始，主要作用是配置整个 Netty 程序，串联各个组件Netty中
Bootstrap类是客户端程序的启动引导类ServerBootstrap是服务端启动引导类
2、常见的方法
public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup)，该方法用于服务器端，用来设置两个 EventLoop
public B group(EventLoopGroup group) ，该方法用于客户端，用来设置一个 EventLoop
public B channel(Class<? extends C> channelClass)，该方法用来设置一个服务器端的通道实现
public < T > B option(ChannelOption option, T value)，用来给 ServerChannel 添加配置
public < T > ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value)，用来给接收到的通道添加配置
public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler)，该方法用来设置业务处理类（自定义的handler）针对WorkerGroup（干活的类）
public ServerBootstrap handler(ChannelHandler handler)针对BoosGroup（专门负责接收客户端请求的类）
public ChannelFuture bind(int inetPort) ，该方法用于服务器端，用来设置占用的端口号
public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) ，该方法用于客户端，用来连接服务器端
二、Future、ChannelFuture
Netty 中所有的 IO 操作都是异步的，不能立刻得知消息是否被正确处理。
但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听，具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures，他们可以注册一个监听，当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件。
常见的方法：
- Channel channel()，返回当前正在进行 IO 操作的通道
- ChannelFuture sync()，等待异步操作执行完毕
三、Channel
1、Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作
2、通过 Channel 可获得当前网络连接的通道的状态
3、通过 Channel 可获得 网络连接的配置参数 （例如接收缓冲区大小）
4、Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接，读写，绑定端口)，异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回，并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
5、调用立即返回一个 ChannelFuture 实例，通过注册监听器到 ChannelFuture 上，可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方
6、支持关联 I/O 操作与对应的处理程序
7、不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应，常用的 Channel 类型
- NioSocketChannel，异步的客户端 TCP Socket 连接。
- NioServerSocketChannel，异步的服务器端 TCP Socket 连接。
- NioDatagramChannel，异步的 UDP 连接。
- NioSctpChannel，异步的客户端 Sctp 连接。
- NioSctpServerChannel，异步的 Sctp 服务器端连接，这些通道涵盖了 UDP 和 TCP 网络 IO 以及文件 IO。
四、Selector
1、Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用，通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。
2、当向一个 Selector 中注册 Channel 后，Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select) 这些注册的Channel 是否有已就绪的 I/O 事件（例如可读，可写，网络连接完成等），这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel
五、ChannelHandler 及其实现类
1、ChannelHandler 是一个接口，处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作，并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。
2、ChannelHandler 本身并没有提供很多方法，因为这个接口有许多的方法需要实现，方便使用期间，可以继承它的子类
3、ChannelHandler 及其实现类一览图
4、我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter
5、然后通过重写相应方法实现业务逻辑，我们接下来看看一般都需要重写哪些方法
六、Pipeline 和 ChannelPipeline
1、ChannelPipeline 是一个重点
1、ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合
2、它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作，相当于一个贯穿 Netty 的链。(也可以这样理解：ChannelPipeline 是 保存 ChannelHandler 的 List，用于处理或拦截Channel 的入站事件和出站操作)
3、ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式，使用户可以完全控制事件的处理方式，以及 Channel中各个的 ChannelHandler 如何相互交互
4、在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应，它们的组成关系如下
- channel能拿到他对应的channelPipeline
- channelPipeline也可以获取到对应的channel
- channelPipeline中包含一个个的ChannelHandlerContext的双向链表
- 每个ChannelHandlerContext（保存 Channel 相关的所有上下文信息）里面包含对应具体的channelHandler
2、常用方法
1、ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler… handlers) 把一个业务处理类（handler）添加到链中的第一个位置
2、ChannelPipeline addLast(ChannelHandler… handlers) 把一个业务处理类（handler）添加到链中的最后一个位置
七、ChannelHandlerContext
1、保存 Channel 相关的所有上下文信息，同时关联一个 ChannelHandler 对象
2、即 ChannelHandlerContext 中 包 含 一 个 具 体 的 事 件 处 理 器 ChannelHandler ， 同 时ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息，方便对 ChannelHandler 进行调用.
3、常用方法
八、ChannelOption
1、Netty 在创建 Channel 实例后,一般都需要设置 ChannelOption 参数。
2、ChannelOption 参数如下:
九、EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup
1、EventLoopGroup 是一组 EventLoop（就是对应线程） 的抽象，Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源，一般会有多个 EventLoop同时工作，每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。
2、EventLoopGroup 提供 next 接口，可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。
3、在 Netty服务器端编程中 ，我们一般 都 需 要 提 供 两 个 EventLoopGroup ， 例如 ：
- BossEventLoopGroup
- WorkerEventLoopGroup
4、通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel 对应一个 Selector 和一个 EventLoop 线程。
5、服务端中，BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理，如下图所示
6、常用方法：
public NioEventLoopGroup()，构造方法
public Future<?> shutdownGracefully()，断开连接，关闭线程
十、 Unpooled 类
1、Netty 提供一个专门用来操作缓冲区(即 Netty 的数据容器)的工具类
2、内部维护了对应的readerIndex和writerIndex
3、相比NIO的ByteBuffer，Netty 提供的ByteBuf不用考虑flip反转去操作读写
4、常用方法如下所示
5、举例说明 Unpooled 获取 Netty 的数据容器 ByteBuf 的基本使用
6、案例一
package com.sun.netty.components; import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: TODO
* @DateTime: 2023/1/4 17:14
**/
public class NettyByteBuf01 {
public static void main(String[] args) {
/**
* 创建一个 ByteBuf
* 说明:
* 1. 创建 对象，该对象包含一个数组 arr , 是一个 byte[10]
* 2. 在 netty 的 buffer 中，不需要使用 flip 进行反转 , 底层维护了 readerindex 和 writerIndex
* 3. 通过 readerindex 和 writerIndex 和 capacity， 将 buffer 分成三个区域
* 1、0---readerindex 已经读取的区域、
* 2、readerindex---writerIndex，可读的区域、
* 3、writerIndex---capacity, 可写的区域
*/
ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
buffer.writeByte(i);
}
System.out.println("capacity=" + buffer.capacity());//10
// 输出
for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) { // 此方式readerindex不会改变
System.out.println(buffer.getByte(i));
}
for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) { // 此方式readerindex会改变
System.out.println(buffer.readByte());
}
System.out.println("执行完毕");
}
}
7、案例二
package com.sun.netty.components; import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled; import java.nio.charset.Charset; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: TODO
* @DateTime: 2023/1/4 17:14
**/
public class NettyByteBuf02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建 ByteBuf
ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello,world!", Charset.forName("utf-8"));
// 使用相关的方法
if (byteBuf.hasArray()) { // true
byte[] content = byteBuf.array();
// 将 content 转成字符串
System.out.println(new String(content, Charset.forName("utf-8")));
// 输出ByteBuf对象
System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);
// 输出byteBuf偏移量
System.out.println(byteBuf.arrayOffset()); // 0
// byteBuf读取索引位置
System.out.println(byteBuf.readerIndex()); // 0
// byteBuf写入索引位置
System.out.println(byteBuf.writerIndex()); // 12
// byteBuf容量
System.out.println(byteBuf.capacity()); // 36
// byteBuf可读取的第一个字节
System.out.println(byteBuf.readByte()); // 104
// byteBuf指定索引位置的字节
System.out.println(byteBuf.getByte(0)); // 104
// byteBuf可读取字节数
int len = byteBuf.readableBytes(); // 12
System.out.println("len=" + len);
//使用 for 取出各个字节
for (int i = 0; i < len; i++) {
System.out.println((char) byteBuf.getByte(i));
}
// 按照某个范围读取
System.out.println(byteBuf.getCharSequence(0, 4, Charset.forName("utf-8")));
System.out.println(byteBuf.getCharSequence(4, 6, Charset.forName("utf-8")));
}
}
}
十一、Netty 应用实例-群聊系统
1、实例要求
1、编写一个 Netty 群聊系统，实现服务器端和客户端之间的数据简单通讯（非阻塞）
2、实现多人群聊
3、服务器端：可以监测用户上线，离线，并实现消息转发功能
4、客户端：通过 channel 可以无阻塞发送消息给其它所有用户，同时可以接受其它用户发送的消息(有服务器转发得到)
5、目的：进一步理解 Netty 非阻塞网络编程机制
2、服务端
GroupChatServer 服务端
package com.sun.netty.groupChat; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 群聊系统服务端
* @DateTime: 2023/1/9 14:25
**/
public class GroupChatServer {
// 监听端口
private final Integer port; public GroupChatServer(Integer port) {
this.port = port;
} public void run() throws InterruptedException {
// 创建两个线程组
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(8);
try {
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
// 向pipeline加入处理器
ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
// 如果不加这个编码解码器的 无法直接传输字符串
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
pipeline.addLast("myHandler", new GroupChatServerHandler());
}
});
System.out.println("服务器启动完成,绑定端口:" + port);
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync();
// 监听关闭时间
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
GroupChatServer groupChatServer = new GroupChatServer(8989);
groupChatServer.run();
} }
GroupChatServerHandler 服务端处理器
package com.sun.netty.groupChat; import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor; import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 自定义服务器处理器
* @DateTime: 2023/1/9 14:26
**/
public class GroupChatServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> { //定义管理每个客户端的channel组
//GlobalEventExecutor.INSTANCE 全局的事件执行器，单例的
private static final ChannelGroup channelGroup = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); // 当连接建立会第一个执行该方法，【客户端连接事件】
@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
// 当客户端连接，第一时间将每个客户端的channel加入到channelGroup统一管理
Channel channel = ctx.channel();
// 给当前channelGroup管理的所有channel的客户端都发送消息
channelGroup.writeAndFlush(sdf.format(new Date())+"[客户端]"+channel.remoteAddress()+"进入聊天室...");
channelGroup.add(channel);
} // channel活跃时触发,监测上线
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
Channel channel = ctx.channel();
System.out.println(sdf.format(new Date())+"[客户端]"+channel.remoteAddress()+"上线...");
// channelGroup.writeAndFlush(sdf.format(new Date())+"[客户端]"+channel.remoteAddress()+"上线...");
} // 当某个channel处于活动状态，就会触发，用于发送某某上线【客户端上线活动状态事件】
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
Channel channel = ctx.channel();
channelGroup.writeAndFlush(sdf.format(new Date())+"[客户端]"+channel.remoteAddress()+"离线...");
} // 当某个channel离开状态，就会触发，用于发送某某下线【客户端离开非活动状态事件】
@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
Channel channel = ctx.channel();
channelGroup.writeAndFlush(sdf.format(new Date())+"[客户端]"+channel.remoteAddress()+"离开聊天室...");
} // 客户端发送消息会触发【读取客户端数据事件】
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String msg) throws Exception {
// 获取当前发送消息的用户
Channel channel = channelHandlerContext.channel();
// 排除发送者自己，不给他转发消息
for (Channel channel1 : channelGroup) {
if(channel.equals(channel1)){
channel1.writeAndFlush(sdf.format(new Date()) + "[自己发送]："+msg);
}else{
channel1.writeAndFlush(sdf.format(new Date()) + "[客户端-"+channel.remoteAddress()+"]："+msg);
}
}
} // 当发生异常会触发【异常触发事件】
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
Channel channel = ctx.channel();
channel.close();
}
}
3、客户端
GroupChatClient 客户端
package com.sun.netty.groupChat; import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder; import java.util.Scanner; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 群聊系统客户端
* @DateTime: 2023/1/9 14:59
**/
public class GroupChatClient { private final String ip;
private final Integer port; public GroupChatClient(String ip, int port) {
this.ip = ip;
this.port = port;
} public void run() throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup clientGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(clientGroup)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
pipeline.addLast("myHandler", new GroupChatClientHandler());
}
});
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(ip, port);
// 监听连接是否成功
channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture channelFuture) throws Exception {
if (channelFuture.isSuccess()) {
System.out.println("连接成功...");
} else {
System.out.println("连接失败...");
}
}
});
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (scanner.hasNextLine()) {
String nextLine = scanner.nextLine();
channelFuture.channel().writeAndFlush(nextLine);
}
channelFuture.channel().close().sync();
} finally { }
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
GroupChatClient groupChatClient = new GroupChatClient("127.0.0.1", 8989);
groupChatClient.run();
}
}
GroupChatClientHandler 客户端处理器
package com.sun.netty.groupChat; import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 聊天室客户端处理器
* @DateTime: 2023/1/9 14:59
**/
public class GroupChatClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
// 读取服务端发来的消息【读写消息事件】
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String msg) throws Exception {
Channel channel = channelHandlerContext.channel();
System.out.println(msg);
}
}
十二、Netty 心跳检测机制案例
1、实例要求
- 编写一个 Netty 心跳检测机制案例, 当服务器超过 3 秒没有读时，就提示读空闲
- 当服务器超过 5 秒没有写操作时，就提示写空闲
- 实现当服务器超过 7 秒没有读或者写操作时，就提示读写空闲
2、服务端
package com.sun.netty.heartbeat; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import io.netty.handler.timeout.IdleStateHandler; import java.util.concurrent.TimeUnit; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: TODO
* @DateTime: 2023/1/10 11:29
**/
public class MyHeartBeatServer { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try {
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
/**
* 加入netty提供的IdleStateHandler
* IdleStateHandler；空闲状态处理器
* 构造参数↓
* long readerIdleTime : 表示多长时间没读操作了，服务端没有接受到客户端的读操作；(触发后，服务端就会发送心跳检测包给客户端，检测是否还是连接状态)
* long writerIdleTime : 表示有多长时间没有写操作了，服务端没有接收到客户端的写操作
* long allIdleTime : 表示多长时间既没有读操作也没有写操作。
* TimeUnit unit : 时间单位
*/
pipeline.addLast(new IdleStateHandler(3, 5, 8, TimeUnit.SECONDS));
/**
* 加入一个对空闲状态检测进一步处理的handler
* 时间到了就会触发对应的事件(IdleStateEvent)，我们再写一个自定义的handler来监听这个时间就可以做出对应的操作
* 当事件触发之后，就会传递给对应的channel管道的下一个handler去处理
* 通过调用(触发)下一个handler的 userEventTiggerd()方法，该方法去处理
*/
pipeline.addLast(new MyHeartBeatServerHandler());
}
});
System.out.println("server start ok ...");
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(7878).sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
服务端
package com.sun.netty.heartbeat; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.handler.timeout.IdleStateEvent; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 心跳检测服务端处理器，因为不需要接受数据，所以就直接继承 ChannelInboundHandlerAdapter
* @DateTime: 2023/1/10 11:35
**/
public class MyHeartBeatServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { /**
* 当触发心跳事件后，会触发该方法
* @param ctx 上下文
* @param evt 事件
* @throws Exception 异常
*/
@Override
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
if (evt instanceof IdleStateEvent) {
IdleStateEvent event = (IdleStateEvent) evt;
switch (event.state()) {
case ALL_IDLE:
System.out.println("【读写空闲】事件");
break;
case READER_IDLE:
System.out.println("【读空闲】事件");
break;
case WRITER_IDLE:
System.out.println("【写空闲】事件");
}
System.out.println(ctx.channel().remoteAddress() + "发生事件:" + event.state());
// ctx.channel().close();
}
}
}
心跳检测服务端处理器
3、客户端
package com.sun.netty.heartbeat; import com.sun.netty.groupChat.GroupChatClientHandler;
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder; import java.util.Scanner; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: 群聊系统客户端
* @DateTime: 2023/1/9 14:59
**/
public class MyHeartBeatClient { private final String ip;
private final Integer port; public MyHeartBeatClient(String ip, int port) {
this.ip = ip;
this.port = port;
} public void run() throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup clientGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(clientGroup)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());
pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder());
pipeline.addLast("myHandler", new GroupChatClientHandler());
}
});
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(ip, port);
// 监听连接是否成功
channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture channelFuture) throws Exception {
if (channelFuture.isSuccess()) {
System.out.println("连接成功...");
} else {
System.out.println("连接失败...");
}
}
});
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (scanner.hasNextLine()) {
String nextLine = scanner.nextLine();
channelFuture.channel().writeAndFlush(nextLine);
}
channelFuture.channel().close().sync();
} finally { }
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyHeartBeatClient myHeartBeatClient = new MyHeartBeatClient("127.0.0.1", 7878);
myHeartBeatClient.run();
}
}
客户端
十三、Netty 通过 WebSocket 编程实现服务器和客户端长连接
1、实例要求
1、Http 协议是无状态的, 浏览器和服务器间的请求响应一次，下一次会重新创建连接.
2、要求：实现基于 webSocket 的长连接的全双工的交互
3、改变 Http 协议多次请求的约束，实现长连接了， 服务器可以发送消息给浏览器
4、客户端浏览器和服务器端会相互感知，比如服务器关闭了，浏览器会感知，同样浏览器关闭了，服务器会感知
5、运行界面
2、代码
package com.sun.netty.websocket; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame; import java.time.LocalDateTime; /**
* @Title: WebSocketServerFrameHandler
* @Author sunguoqiang
* @Package com.sun.netty.websocket
* @Date 2023/1/14 11:22
* @description: * 自定义处理业务逻辑的处理器
* * 对于websocket是通过【帧frame】的形式传递的（数据链路层的传输单元是帧）
* * TextWebSocketFrame：表示一个文本帧，就是传输过程中的数据
*/
public class WebSocketServerFrameHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> {
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
System.out.println("服务端收到消息：" + msg.text());
//回复浏览器
ctx.channel().writeAndFlush(new TextWebSocketFrame("服务器时间：" + LocalDateTime.now() + ":" + msg.text()));
} //客户端断开连接时会触发该事件
@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//id.asLongText表示获取这channel唯一的值
System.out.println("handlerRemoved被调用：" + ctx.channel().id().asLongText());
} //客户端连接时会触发该事件
@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//id.asLongText表示获取这channel唯一的值
System.out.println("handlerAdded被调用：" + ctx.channel().id().asLongText());
//id.asShortText表示获取这channel的值，这个不是唯一的。有可能重复
System.out.println("handlerAdded被调用：" + ctx.channel().id().asShortText());
} //当客户端发生异常时会触发该事件
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
System.out.println("异常发生：" + cause.getMessage());
ctx.channel().close();
}
}WebSocketServerFrameHandler自定义处理业务逻辑的处理器
package com.sun.netty.websocket; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
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.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler; /**
* @Author: sunguoqiang
* @Description: Websocket双工TCP长连接
* @DateTime: 2023/1/12 9:59
**/
public class WebsocketServer {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
NioEventLoopGroup boosGroup = new NioEventLoopGroup();
NioEventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(boosGroup, workGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))//netty自带的日志处理器
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
//基于http协议，使用http的编码和解码器
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
//是以 块方式 写，添加ChunkedWriteHandler处理器
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
/**
* 说明：
* 1、因为http的数据在传输过程中是【分段】的，HttpObjectAggregator可以将多个分段聚合起来
* 2、这就是当浏览器发送大量数据时，就会发送多次http请求
*/
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(8192));
/**
* 说明：
* 1、对于websocket是通过【帧frame】的形式传递的（数据链路层的传输单元是帧）
* 2、可以看到WebSocketFrame 下面有6个子类
* 3、浏览器发送文件、请求时，ws://localhost:7000/websocket 表示请求的uri
* 4、WebSocketServerProtocolHandler核心功能：将http协议升级为ws协议（websocket长连接协议）
* 5、为什么http能够升级为ws协议呢？是通过状态码101
*/
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/websocket"));
//自定义处理业务逻辑的处理器
pipeline.addLast(new WebSocketServerFrameHandler());
}
});
System.out.println("服务端绑定端口7000.....启动成功"); //启动服务端
ChannelFuture cf = serverBootstrap.bind(7000).sync();
cf.channel().closeFuture().sync();
} finally {
boosGroup.shutdownGracefully();
workGroup.shutdownGracefully();
}
}
}Websocket双工TCP长连接—服务端
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title><!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<script>
var socket;
//判断当前浏览器是否支持websocket编程
if (window.WebSocket) {
socket = new WebSocket("ws://localhost:7000/websocket");
//相当于服务器中的channelRead0事件【客户端读取服务端数据事件】，msg为服务端发来的数据
socket.onmessage = function (resp) {
var rt = document.getElementById('responseText');
rt.value = rt.value + "\n" + resp.data
}
//相当于客户端与服务端连接开启的事件
socket.onopen = function (resp) {
var rt = document.getElementById('responseText');
rt.value = "连接已开启";
}
//相当于客户端与服务端连接关闭的事件
socket.onclose = function (resp) {
var rt = document.getElementById('responseText');
rt.value = rt.value + "\n" + "连接已关闭";
}
} else {
alert("当前浏览器不支持websocket编程");
} //发送消息给服务端的方法
function send(msg) {
//判断websocket是否创建好了
if (!window.socket) {
return
}
//判断当前状态是否已经连接开启
if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
//通过socket发送消息
socket.send(msg);
} else {
alert("连接未开启");
}
}
</script>
<body>
<form onsubmit="return false">
<textarea name="message" style="height: 300px;width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="发送" onclick="send(this.form.message.value)">
<textarea id="responseText" style="height: 300px;width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="清空" onclick="document.getElementById('responseText').value=''">
</form> </body>
</html>前端的简单页面-websocket.html
测试效果：
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