二. Netty 入门
1. 概述
1.1 Netty 是什么?
代码语言:javascript复制Netty is an asynchronous event-driven network application framework
for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.
Netty 是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架,用于快速开发可维护、高性能的网络服务器和客户端
1.2 Netty 的作者
他还是另一个著名网络应用框架 Mina 的重要贡献者
1.3 Netty 的地位
Netty 在 Java 网络应用框架中的地位就好比:Spring 框架在 JavaEE 开发中的地位
以下的框架都使用了 Netty,因为它们有网络通信需求!
- Cassandra - nosql 数据库
- Spark - 大数据分布式计算框架
- Hadoop - 大数据分布式存储框架
- RocketMQ - ali 开源的消息队列
- ElasticSearch - 搜索引擎
- gRPC - rpc 框架
- Dubbo - rpc 框架
- Spring 5.x - flux api 完全抛弃了 tomcat ,使用 netty 作为服务器端
- Zookeeper - 分布式协调框架
1.4 Netty 的优势
- Netty vs NIO,工作量大,bug 多
- 需要自己构建协议
- 解决 TCP 传输问题,如粘包、半包
- epoll 空轮询导致 CPU 100%
- 对 API 进行增强,使之更易用,如 FastThreadLocal => ThreadLocal,ByteBuf => ByteBuffer
- Netty vs 其它网络应用框架
- Mina 由 apache 维护,将来 3.x 版本可能会有较大重构,破坏 API 向下兼容性,Netty 的开发迭代更迅速,API 更简洁、文档更优秀
- 久经考验,16年,Netty 版本
- 2.x 2004
- 3.x 2008
- 4.x 2013
- 5.x 已废弃(没有明显的性能提升,维护成本高)
2. Hello World
2.1 目标
开发一个简单的服务器端和客户端
- 客户端向服务器端发送 hello, world
- 服务器仅接收,不返回
加入依赖
代码语言:javascript复制<dependency>
<groupId>io.netty</groupId>
<artifactId>netty-all</artifactId>
<version>4.1.39.Final</version>
</dependency>
2.2 服务器端
代码语言:javascript复制new ServerBootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup()) // 1
.channel(NioServerSocketChannel.class) // 2
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() { // 3
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder()); // 5
ch.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler<String>() { // 6
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {
System.out.println(msg);
}
});
}
})
.bind(8080); // 4
代码解读
- 1 处,创建 NioEventLoopGroup,可以简单理解为
线程池 Selector
后面会详细展开 - 2 处,选择服务 Scoket 实现类,其中 NioServerSocketChannel 表示基于 NIO 的服务器端实现,其它实现还有
- 3 处,为啥方法叫 childHandler,是接下来添加的处理器都是给 SocketChannel 用的,而不是给 ServerSocketChannel。ChannelInitializer 处理器(仅执行一次),它的作用是待客户端 SocketChannel 建立连接后,执行 initChannel 以便添加更多的处理器
- 4 处,ServerSocketChannel 绑定的监听端口
- 5 处,SocketChannel 的处理器,解码 ByteBuf => String
- 6 处,SocketChannel 的业务处理器,使用上一个处理器的处理结果
2.3 客户端
代码语言:javascript复制new Bootstrap()
.group(new NioEventLoopGroup()) // 1
.channel(NioSocketChannel.class) // 2
.handler(new ChannelInitializer<Channel>() { // 3
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder()); // 8
}
})
.connect("127.0.0.1", 8080) // 4
.sync() // 5
.channel() // 6
.writeAndFlush(new Date() ": hello world!"); // 7
代码解读
- 1 处,创建 NioEventLoopGroup,同 Server
- 2 处,选择客户 Socket 实现类,NioSocketChannel 表示基于 NIO 的客户端实现,其它实现还有
- 3 处,添加 SocketChannel 的处理器,ChannelInitializer 处理器(仅执行一次),它的作用是待客户端 SocketChannel 建立连接后,执行 initChannel 以便添加更多的处理器
- 4 处,指定要连接的服务器和端口
- 5 处,Netty 中很多方法都是异步的,如 connect,这时需要使用 sync 方法等待 connect 建立连接完毕
- 6 处,获取 channel 对象,它即为通道抽象,可以进行数据读写操作
- 7 处,写入消息并清空缓冲区
- 8 处,消息会经过通道 handler 处理,这里是将 String => ByteBuf 发出
- 数据经过网络传输,到达服务器端,服务器端 5 和 6 处的 handler 先后被触发,走完一个流程