netty搭建Tcp伺服器實踐
在netty基本元件介紹中，我們大致瞭解了netty的一些基本元件，今天我們來搭建一個基於netty的Tcp服務端程式，通過程式碼來了解和熟悉這些元件的功能和使用方法。
首先我們自己建立一個Server類，命名為TCPServer
第一步初始化ServerBootstrap，ServerBootstrap是netty中的一個伺服器引導類，對ServerBootstrap的例項化就是建立netty伺服器的入口
public class TCPServer { private Logger log = LoggerFactory.getLogger(getClass()); //埠號private int port=5080; //伺服器執行狀態 private volatile boolean isRunning = false; //處理Accept連線事件的執行緒，這裡執行緒數設定為1即可，netty處理連結事件預設為單執行緒，過度設定反而浪費cpu資源 private final EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); //處理hadnler的工作執行緒，其實也就是處理IO讀寫 。執行緒資料預設為 CPU 核心數乘以2 private final EventLoopGroup workerGroup = newNioEventLoopGroup(); public void init() throws Exception{ //建立ServerBootstrap例項 ServerBootstrap serverBootstrap=new ServerBootstrap(); //初始化ServerBootstrap的執行緒模型 serverBootstrap.group(workerGroup,workerGroup);// //設定將要被例項化的ServerChannel類 serverBootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);// //在ServerChannelInitializer中初始化ChannelPipeline責任鏈，並新增到serverBootstrap中 serverBootstrap.childHandler(new ServerChannelInitializer()); //標識當伺服器請求處理執行緒全滿時，用於臨時存放已完成三次握手的請求的佇列的最大長度 serverBootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024); // 是否啟用心跳保活機機制 serverBootstrap.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); //繫結埠後，開啟監聽 ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync(); if(channelFuture.isSuccess()){ System.out.println("TCP服務啟動 成功---------------"); } } /** * 服務啟動 */ public synchronized void startServer() { try { this.init(); }catch(Exception ex) { } } /** * 服務關閉 */ public synchronized void stopServer() { if (!this.isRunning) { throw new IllegalStateException(this.getName() + " 未啟動 ."); } this.isRunning = false; try { Future<?> future = this.workerGroup.shutdownGracefully().await(); if (!future.isSuccess()) { log.error("workerGroup 無法正常停止:{}", future.cause()); } future = this.bossGroup.shutdownGracefully().await(); if (!future.isSuccess()) { log.error("bossGroup 無法正常停止:{}", future.cause()); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.log.info("TCP服務已經停止..."); } private String getName() { return "TCP-Server"; } }
上面的程式碼中主要使用到的ServerBootstrap類的方法有以下這些：
group ：設定SeverBootstrap要用到的EventLoopGroup，也就是定義netty服務的執行緒模型，處理Acceptor連結的主"執行緒池"以及用於I/O工作的從"執行緒池"；
channel：設定將要被例項化的SeverChannel類；
option ：指定要應用到新建立SeverChannel的ChannelConfig的ChannelOption.其實也就是服務本身的一些配置；
chidOption：子channel的ChannelConfig的ChannelOption。也就是與客戶端建立的連線的一些配置；
childHandler：設定將被新增到已被接收的子Channel的ChannelPipeline中的ChannelHandler，其實就是讓你在裡面定義處理連線收發資料，需要哪些ChannelHandler按什麼順序去處理；
第二步接下來我們實現ServerChannelInitializer類，這個類繼承實現自netty的ChannelInitializer抽象類，這個類的作用就是對channel（連線）的ChannelPipeline進行初始化工作，說白了就是你要把處理資料的方法新增到這個任務鏈中去，netty才知道每一步拿著socket連線和資料去做什麼。
@ChannelHandler.Sharable public class ServerChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { static final EventExecutorGroup group = new DefaultEventExecutorGroup(2); public ServerChannelInitializer() throws InterruptedException { } @Override protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline(); //IdleStateHandler心跳機制,如果超時觸發Handle中userEventTrigger()方法 pipeline.addLast("idleStateHandler", new IdleStateHandler(15, 0, 0, TimeUnit.MINUTES)); // netty基於分割符的自帶解碼器，根據提供的分隔符解析報文，這裡是0x7e;1024表示單條訊息的最大長度，解碼器在查詢分隔符的時候，達到該長度還沒找到的話會拋異常 // pipeline.addLast( // new DelimiterBasedFrameDecoder(1024, Unpooled.copiedBuffer(new byte[] { 0x7e }), // Unpooled.copiedBuffer(new byte[] { 0x7e }))); //自定義編解碼器 pipeline.addLast( new MessagePacketDecoder(), new MessagePacketEncoder() ); //自定義Hadler pipeline.addLast("handler",new TCPServerHandler()); //自定義Hander,可用於處理耗時操作，不阻塞IO處理執行緒 pipeline.addLast(group,"BussinessHandler",new BussinessHandler()); } }
這裡我們注意下
pipeline.addLast(group,"BussinessHandler",new BussinessHandler());
在這裡我們可以把一些比較耗時的操作（如儲存、入庫）等操作放在BussinessHandler中進行，因為我們為它單獨分配了EventExecutorGroup 執行緒池執行，所以說即使這裡發生阻塞，也不會影響TCPServerHandler中資料的接收。
最後就是各個部分的具體實現
解碼器的實現：
public class MessagePacketDecoder extends ByteToMessageDecoder { public MessagePacketDecoder() throws Exception { } @Override protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf buffer, List<Object> out) throws Exception { try { if (buffer.readableBytes() > 0) { // 待處理的訊息包 byte[] bytesReady = new byte[buffer.readableBytes()]; buffer.readBytes(bytesReady); //這之間可以進行報文的解析處理 out.add(bytesReady ); } }finally { } } }
編碼器的實現
public class MessagePacketEncoder extends MessageToByteEncoder<Object> { public MessagePacketEncoder() { } @Override protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ByteBuf out) throws Exception { try { //在這之前可以實現編碼工作。 out.writeBytes((byte[])msg); }finally { } } }
TCPServerHandler的實現
public class TCPServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { public TCPServerHandler() { } @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { //拿到傳過來的msg資料，開始處理 } //檢測到空閒連線，觸發 @Override public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception { //這裡可做一些斷開連線的處理 } }
BussinessHandler的實現與TCPServerHandler基本類似，它可以處理一些相對比較耗時的操作，我們這裡就不實現了。
通過以上的程式碼我們可以看到，一個基於netty的TCP服務的搭建基本就是三大塊：
1、對引導伺服器類ServerBootstrap的初始化；
2、對ChannelPipeline的定義，也就是把多個ChannelHandler組成一條任務鏈；
3、對 ChannelHandler的具體實現，其中可以有編解碼器，可以有對收發資料的業務處理邏輯；
以上程式碼只是在基於netty框架搭建一個最基本的TCP服務，其中包含了一些netty基本的特性和功能，當然這只是netty運用的一個簡單的介紹，如有不正確的地方還望指出與海涵。