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netty 之 telnet HelloWorld 详解

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netty 之 telnet HelloWorld 详解

前言

Netty 是 一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速 开发 可维护的高性能 协议 服务器 和客户端。

Netty是一个 NIO 客户端服务器框架,可以快速轻松地开发协议服务器和客户端等网络应用程序。它极大地简化并简化了 TCP UDP 套接字服务器等网络编程。

“快速简便”并不意味着最终的应用程序会受到可维护性或 性能问题 的影响。Netty经过精心设计,具有丰富的协议,如FTP,SMTP,HTTP以及各种二进制和基于文本的传统协议。因此,Netty成功地找到了一种在不妥协的情况下实现易于开发,性能,稳定性和灵活性的方法。

特征

设计

适用于各种传输类型的统一 API – 阻塞和非阻塞套接字

基于灵活且可扩展的事件 模型 ,可以清晰地分离关注点

高度可 定制 线程 模型 – 单线程,一个或多个 线程池 ,如SEDA

真正的无连接 数据 报套接字支持(自3.1起)

使用方便

详细记录的Javadoc, 用户指南 和示例

没有其他依赖项,JDK 5(Netty 3.x)或6(Netty 4.x)就足够了

注意:某些组件(如HTTP / 2)可能有更多要求。 有关更多信息,请参阅 “要求”页面。

性能

吞吐量更高,延迟更低

减少资源消耗

最小化不必要的内存复制

安全

完整的SSL / TLS和S tar tTLS支持

社区

早发布,经常发布

自2003年以来,作者一直在编写类似的框架,他仍然觉得你的反馈很珍贵!

netty 之 telnet HelloWorld 详解

参考链接:netty.io/

依赖工具

  • Maven
  • Git
  • JDK
  • IntelliJ IDE A

源码 拉取

从官方仓库 git hub.com/netty/netty Fork 出属于自己的仓库。为什么要 Fork ?既然开始阅读、 调试 源码,我们可能会写一些 注释 ,有了自己的仓库,可以进行自由的提交。:smiling_imp:

使用 IntelliJ IDEA Fork 出来的仓库拉取 代码

本文使用的 Netty 版本为 4.1.26.Final-SNAPSHOT

Maven Profile

打开 IDEA 的 Maven Projects ,选择对应的 Profiles 。如下图所示:

netty 之 telnet HelloWorld 详解
  • jdk8 :笔者使用的 JDK 版本是 8 ,所以勾选了 jdk8 。如果错误的选择,可能会报如下错误:

    java.lang.NoSuchMethodError: java.nio.ByteBuffer.clear()Ljava/nio/ByteBuffer
    复制代码
  • linux : 选择对应的系统版本。:smiling_imp: 笔者手头没有 windows 的电脑,所以不知道该怎么选。

修改完成后,点击左上角的【刷新】按钮,进行依赖 下载 ,耐心等待…

解决依赖报错

codec- redis 模块中,类 FixedRedisMessagePool 会报如下类不存在的问题:

import io.netty.util.collection.LongObjectHashMap;
import io.netty.util.collection.LongObjectMap;
复制代码
  • 具体如下图所示:
netty 之 telnet HelloWorld 详解

解决方式如下:

cd common;
mvn clean compile;
复制代码
  • 跳转到 common 模块中, 编译 生成对应的类。为什么可以通过编译生成对应的类呢,原因参见 common 模块的 src /java/templates/io/netty/util/collection 目录 下的 .template 文件。

在 Github 上,也有多个针对这个情况讨论的 issue :

  • 《Can not find class io.netty.util.collection.LongObjectHashMap in 4.1.8. final
  • 《io.netty.util.collection.LongObjectHashMap not found at branch 4.1》

example 模块

example 模块里,官网提供了多个 Netty 的使用示例。 本文以 telnet 包下来作为示例。哈哈哈,因为最简单且完整。

netty-helloworld

说明: 如果想直接获取工程那么可以直接跳到底部,通过 链接 下载工程代码。

开发准备

环境要求

  • JDK: 1.8
  • Netty: 4.0或以上

如果对Netty不熟的话,可以看看之前写的一些 文章 。大神请无视☺。

首先还是Maven的相关依赖:

<properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <netty-all.version>4.1.6.Final</netty-all.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>${netty-all.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
复制代码

添加了相应的 maven 依赖之后, 配置 文件这块暂时没有什么可以添加的,因为暂时就一个监听的 端口 而已。

代码编写

代码模块主要分为 服务端 和客户端。 主要实现的业务逻辑: 服务端启动成功之后,客户端也启动成功,这时服务端会发送一条信息给客户端。客户端或者 telnet 发送一条信息到服务端,服务端会根据逻辑回复客户端一条客户端,当客户端或者 telent 发送 bye 给服务端,服务端和客户端断开链接。

项目结构

netty-helloworld
  ├── client
    ├── Client.class -- 客户端启动类
    ├── ClientHandler.class -- 客户端逻辑处理类
    ├── ClientHandler.class -- 客户端初始化类
  ├── server 
    ├── Server.class -- 服务端启动类
    ├── ServerHandler -- 服务端逻辑处理类
    ├── ServerInitializer -- 服务端初始化类
复制代码

服务端

首先是编写服务端的启动类。

代码如下:

public final class Server {
    public  static void main(String[] args) throws Exception {
        //Configure the server
        //创建两个EventLoopGroup对象
        //创建boss线程组 用于服务端接受客户端的连接
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        // 创建 worker 线程组 用于进行 SocketChannel 的数据读写
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 创建 ServerBootstrap 对象
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            //设置使用的EventLoopGroup
            b.group(bossGroup,workerGroup)
                //设置要被实例化的为 NioServerSocketChannel 类
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                // 设置 NioServerSocketChannel 的处理器
                    .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
                 // 设置连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器
                    .childHandler(new ServerInitializer());
            // 绑定端口,并同步等待成功,即启动服务端
            ChannelFuture f = b.bind(8888);
            // 监听服务端关闭,并阻塞等待
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 优雅关闭两个 EventLoopGroup 对象
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}
复制代码
  • 第6到8行: 创建两个EventLoopGroup对象。

    • boss 线程组: 用于服务端接受客户端的 连接
    • worker 线程组: 用于进行客户端的SocketChannel的 数据读写
    • 关于为什么是 个EventLoopGroup对象,请了解文章N IO 系列之Reactro模型。
  • 第11行: 创建 ServerBootstrap 对象,用于设置服务端的启动配置。

    • 第13行: 调用 #group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup) 方法,设置使用的 EventLoopGroup 。
    • 第15行: 调用 #channel(Class<? extends C> channelClass) 方法,设置要被实例化的 Channel 为 NioServerSocketChannel 类。在下文中,我们会看到该 Channel 内嵌了 java.nio.channels.ServerSocketChannel 对象。是不是很熟悉 :smiling_imp: ?
    • 第17行: 调用 #handler(ChannelHandler handler) 方法,设置 NioServerSocketChannel 的处理器。在本示例中,使用了 io.netty.handler.logging.LoggingHandler 类,用于打印服务端的每个事件。
    • 第19行: 调用 #childHandler(ChannelHandler handler) 方法,设置连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器。在本实例中,使用 ServerInitializer() 来初始化连入服务端的 Client 的 SocketChannel 的处理器。
  • 第21行: 调用 #bind(int port) 方法,绑定端口, 调用 ChannelFuture#sync() 方法,阻塞等待成功。这个过程,就是“ 启动服务端 ”。

  • 第23行: 调用 #closeFuture() 方法, 监听 服务器关闭, 调用 ChannelFuture#sync() 方法,阻塞等待成功。:smiling_imp: 注意,此处不是关闭服务器,而是“ 监听 ”关闭。

  • 第26到27行: 执行到此处,说明服务端已经关闭,所以调用 EventLoopGroup#shutdownGracefully() 方法,分别关闭两个 EventLoopGroup 对象。

服务端主类编写完毕之后,我们再来设置下相应的过滤条件。 这里需要继承Netty中 ChannelInitializer 类,然后重写 initChannel 该方法,进行添加相应的设置,传输协议设置,以及相应的业务实现类。 代码如下:

public class ServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder();
    private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder();

    private static final ServerHandler SERVER_HANDLER = new ServerHandler();


    @Override
    public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        // 添加帧限定符来防止粘包现象
        pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter()));
        // 解码和编码,应和客户端一致
        pipeline.addLast(DECODER);
        pipeline.addLast(ENCODER);

        // 业务逻辑实现类
        pipeline.addLast(SERVER_HANDLER);
    }
}
复制代码

服务相关的设置的代码写完之后,我们再来编写主要的业务代码。 使用Netty编写 业务层 的代码,我们需要继承 ChannelInboundHandlerAdapter SimpleChannelInboundHandler 类,在这里顺便说下它们两的区别吧。 继承 SimpleChannelInboundHandler 类之后,会在接收到数据后会自动 release 掉数据占用的 Bytebuffer 资源。并且继承该类需要指定数据格式。 而继承 ChannelInboundHandlerAdapter 则不会自动释放,需要手动调用 ReferenceCountUtil.release() 等方法进行释放。继承该类不需要指定数据格式。 所以在这里,个人推荐服务端继承 ChannelInboundHandlerAdapter ,手动进行释放,防止数据未处理完就自动释放了。而且服务端可能有多个客户端进行连接,并且每一个客户端请求的数据格式都不一致,这时便可以进行相应的处理。 客户端根据情况可以继承 SimpleChannelInboundHandler 类。好处是直接指定好传输的数据格式,就不需要再进行格式的转换了。

代码如下:

@Sharable
public class ServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    /**
     * 建立连接时,发送一条庆祝消息
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 为新连接发送庆祝
        ctx.write("Welcome to " + InetAddress.getLocalHost().getHostName() + "!/r/n");
        ctx.write("It is " + new Date() + " now./r/n");
        ctx.flush();
    }

    //业务逻辑处理
    @Override
    public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String request) throws Exception {
        // Generate and write a response.
        String response;
        boolean close = false;
        if (request.isEmpty()) {
            response = "Please type something./r/n";
        } else if ("bye".equals(request.toLowerCase())) {
            response = "Have a good day!/r/n";
            close = true;
        } else {
            response = "Did you say '" + request + "'?/r/n";
        }

        ChannelFuture future = ctx.write(response);

        if (close) {
            future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }

    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {
        ctx.flush();
    }

    //异常处理
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}
复制代码

到这里服务端相应的代码就编写完毕了:rocket: 。

客户端

客户端这边的代码和服务端的很多地方都类似,我就不再过多细说了,主要将一些不同的代码拿出来简单的讲述下。 首先是客户端的主类,基本和服务端的差不多。 主要实现的代码逻辑如下:

public static void main(String[] args) throws Exception {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new ClientInitializer());
            Channel ch = b.connect("127.0.0.1",8888).sync().channel();


            ChannelFuture lastWriteFuture = null;
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            for (;;) {
                String line = in.readLine();
                if (line == null) {
                    break;
                }

                // Sends the received line to the server.
                lastWriteFuture = ch.writeAndFlush(line + "/r/n");

                // If user typed the 'bye' command, wait until the server closes
                // the connection.
                if ("bye".equals(line.toLowerCase())) {
                    ch.closeFuture().sync();
                    break;
                }
            }

            // Wait until all messages are flushed before closing the channel.
            if (lastWriteFuture != null) {
                lastWriteFuture.sync();
            }
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
复制代码

客户端过滤其这块基本和服务端一致。不过需要注意的是,传输协议、编码和解码应该一致。

代码如下:

public class ClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder();
    private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder();

    private static final ClientHandler CLIENT_HANDLER = new ClientHandler();


    @Override
    public void initChannel(SocketChannel ch) {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter()));
        pipeline.addLast(DECODER);
        pipeline.addLast(ENCODER);

        pipeline.addLast(CLIENT_HANDLER);
    }
}
复制代码

客户端的业务代码逻辑。

主要时打印读取到的信息。

这里有个注解, 该注解 Sharable 主要是为了多个handler可以被多个channel安全地共享,也就是保证线程安全。 废话就不多说了,代码如下:

@Sharable
public class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
	//打印读取到的数据
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
        System.err.println(msg);
    }
	//异常数据捕获
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

复制代码

那么到这里客户端的代码也编写完毕了:rocket: 。

功能 测试

首先启动服务端,然后再启动客户端。

我们来看看结果是否如上述所说。

服务端输出结果:

十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelRegistered
信息: [id: 0x1c7da838] REGISTERED
十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler bind
信息: [id: 0x1c7da838] BIND: 0.0.0.0/0.0.0.0:8888
十月 02, 2018 10:03:00 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelActive
信息: [id: 0x1c7da838, L:/0:0:0:0:0:0:0:0:8888] ACTIVE
十月 02, 2018 10:03:51 上午 io.netty.handler.logging.LoggingHandler channelRead
信息: [id: 0x1c7da838, L:/0:0:0:0:0:0:0:0:8888] RECEIVED: [id: 0xc033aea8, L:/127.0.0.1:8888 - R:/127.0.0.1:58178]
复制代码

客户端输入结果:

Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:37175', transport: 'socket'
Welcome to james!
It is Tue Oct 02 10:03:51 CST 2018 now.
yes
Did you say 'yes'?
hello world
Did you say 'hello world'?
bye
Have a good day!
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:37175', transport: 'socket'

Process finished with exit code 0
复制代码

telnet客户端 和服务端交互结果如下:

netty 之 telnet HelloWorld 详解

通过打印信息可以看出如上述所说。

原文

https ://juejin.im/post/5bb5994f5188255c4834c7bf

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作者:Harries Blog™
追心中的海,逐世界的梦
原文地址:netty 之 telnet HelloWorld 详解, 感谢原作者分享。

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