本文主要讲述netty框架的一些特性以及重要组件,希望看完之后能对Netty框架有一个比较直观的感受,希望能帮助读者快速入门Netty,减少一些弯路。
一、Netty概述官方的介绍:
Netty is an asynchronous event-driven network application frameworkfor rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.
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。
二、为什么使用Netty从官网上介绍,Netty是一个网络应用程序框架,开发服务器和客户端。也就是用于网络编程的一个框架。既然是网络编程,Socket就不谈了,为什么不用NIO呢?
2.1 NIO的缺点
对于这个问题,之前我写了一篇文章《NIO入门》对NIO有比较详细的介绍,NIO的主要问题是:
- NIO的类库和API繁杂,学习成本高,你需要熟练掌握Selector、ServerSocketchannel、SocketChannel、ByteBuffer等。
- 需要熟悉Java多线程编程。这是因为NIO编程涉及到Reactor模式,你必须对多线程和网络编程非常熟悉,才能写出高质量的NIO程序。
- 臭名昭著的epoll bug。它会导致Selector空轮询,最终导致CPU 100%。直到JDK1.7版本依然没得到根本性的解决。
2.2 Netty的优点
相对地,Netty的优点有很多:
- API使用简单,学习成本低。
- 功能强大,内置了多种解码编码器,支持多种协议。
- 性能高,对比其他主流的NIO框架,Netty的性能最优。
- 社区活跃,发现BUG会及时修复,迭代版本周期短,不断加入新的功能。
- Dubbo、Elasticsearch都采用了Netty,质量得到验证。
上面这张图就是在官网首页的架构图,我们从上到下分析一下。
绿色的部分Core核心模块,包括零拷贝、API库、可扩展的事件模型。
橙色部分Protocol Support协议支持,包括Http协议、webSocket、SSL(安全套接字协议)、谷歌Protobuf协议、zlib/gzip压缩与解压缩、Large File Transfer大文件传输等等。
红色的部分Transport Services传输服务,包括Socket、Datagram、Http Tunnel等等。
以上可看出Netty的功能、协议、传输方式都比较全,比较强大。
四、永远的Hello Word首先搭建一个HelloWord工程,先熟悉一下API,还有为后面的学习做铺垫。以下面这张图为依据:
4.1 引入Maven依赖
使用的版本是4.1.20,相对比较稳定的一个版本。
<dependency>
<groupId>io.netty</groupId>
<artifactId>netty-all</artifactId>
<version>4.1.20.Final</version>
</dependency>
4.2 创建服务端启动类
public class MyServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建两个线程组 boosGroup、workerGroup
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
//创建服务端的启动对象,设置参数
Serverbootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
//设置两个线程组boosGroup和workerGroup
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
//设置服务端通道实现类型
.channel(NioServerSocketChannel.class)
//设置线程队列得到连接个数
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
//设置保持活动连接状态
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
//使用匿名内部类的形式初始化通道对象
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
//给pipeline管道设置处理器
socketChannel.pipeline().addLast(new MyServerHandler());
}
});//给workerGroup的EventLoop对应的管道设置处理器
System.out.println("java技术爱好者的服务端已经准备就绪...");
//绑定端口号,启动服务端
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind(6666).sync();
//对关闭通道进行监听
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
4.3 创建服务端处理器
/**
* 自定义的Handler需要继承Netty规定好的HandlerAdapter
* 才能被Netty框架所关联,有点类似SpringMVC的适配器模式
**/
public class MyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
//获取客户端发送过来的消息
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println("收到客户端" ctx.channel().remoteAddress() "发送的消息:" byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
}
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//发送消息给客户端
ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("服务端已收到消息,并给你发送一个问号?", CharsetUtil.UTF_8));
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
//发生异常,关闭通道
ctx.close();
}
}
4.4 创建客户端启动类
public class MyClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
NioEventLoopGroup eventExecutors = new NioEventLoopGroup();
try {
//创建bootstrap对象,配置参数
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
//设置线程组
bootstrap.group(eventExecutors)
//设置客户端的通道实现类型
.channel(NioSocketChannel.class)
//使用匿名内部类初始化通道
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
//添加客户端通道的处理器
ch.pipeline().addLast(new MyClientHandler());
}
});
System.out.println("客户端准备就绪,随时可以起飞~");
//连接服务端
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 6666).sync();
//对通道关闭进行监听
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
//关闭线程组
eventExecutors.shutdownGracefully();
}
}
}
4.5 创建客户端处理器
public class MyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//发送消息到服务端
ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("歪比巴卜~茉莉~Are you good~马来西亚~", CharsetUtil.UTF_8));
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
//接收服务端发送过来的消息
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println("收到服务端" ctx.channel().remoteAddress() "的消息:" byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
}
}
4.6 测试
先启动服务端,再启动客户端,就可以看到结果:
MyServer打印结果: