引入Netty背景
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目前使用JDK的NIO类库进行开发问题较多如下：
1，NIO的类库和API繁杂，使用麻烦，需要熟练掌握Selector,ServerSocketChannel,SocketChannel,ByteBuffer等。
2，需要具备其他的额外技能做铺垫，例如熟悉Java多线程编程。
3，可靠性能力补齐，工作量和难度都非常大。
4，JDK NIO的BUG，如epoll bug,它会导致Selector空轮询，最终导致CPU 100%。
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Netty是业界最流行的NIO框架之一，它的健壮性，功能，性能，可定制性和可扩展性在同类框架中都是首屈一指的，已经得到成百上千的商用项目的验证。
Netty的优点总结如下：
API使用简单，开发门槛低。
功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议。
性能高，通过与其他业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优。
成熟，稳定，Netty修复了已经发现的所有JDK NIO BUG,业务开发人员不需要再为NIO的BUG而烦恼。
经历了大规模的商业应用考验，质量得到验证。
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Netty原理介绍
Netty是基于NIO的多线程设计的Reactors模式。增加线程扩展性，主要应用与多核处理器中。
Worker线程，Reactors要快速触发handlers。handlers的处理降低了Reactor的速度，需要将非I/O操作分离到其他线程中处理。
Reactor线程可以使用IO操作饱和，分布负载到其他reactors，负载均衡来匹配CPU和IO之间的速度差异。
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原理图如下：
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mainReactor：用于服务端接受客户端的连接。
subReactor：用于进行SocketChannel的网络读写。
queued tasks和worker threads：作为handler类，用于编解码（序列化和反序列化）以及进行数据的相关处理动作。
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Netty实例
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netty的服务端代码如下：
class="java" name="code">package com.huawei.netty.test; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; /** * Created by liuzhengqiu on 2017/10/15. */ public class NettyServer { public void bind(int port) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .option(ChannelOption.SO_BACKLOG,1024) .childHandler(new ChildChannelHandler()); ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync(); channelFuture.channel().closeFuture().sync(); } finally { bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } private class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> { @Override protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception { socketChannel.pipeline().addLast(new NettyServerHandler()); } } public static void main(String[] args) throws Exception { new NettyServer().bind(8080); } }
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package com.huawei.netty.test;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import java.util.Date;
/**
* Created by liuzhengqiu on 2017/10/15.
*/
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter
{
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg) throws Exception
{
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
byte[] req = new byte[byteBuf.readableBytes()];
byteBuf.readBytes(req);
String body = new String(req,"UTF-8");
System.out.println("The time server receive order :" + body);
String currentTime = "hello world".equalsIgnoreCase(body)?new Date().toString():"bad order";
ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes());
ctx.write(resp);
}
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception
{
ctx.flush();
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause)
{
ctx.close();
}
}
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客户端代码如下：
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package com.huawei.netty.test;
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
/**
* Created by liuzhengqiu on 2017/10/15.
*/
public class NettyClient
{
public void connect(int port,String host) throws Exception
{
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
try
{
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.TCP_NODELAY,true)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
socketChannel.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());
}
});
ChannelFuture f = bootstrap.connect(host,port).sync();
f.channel().closeFuture().sync();
}
finally {
group.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new NettyClient().connect(8080,"127.0.0.1");
}
}
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package com.huawei.netty.test;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
/**
* Created by liuzhengqiu on 2017/10/15.
*/
public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter
{
private final ByteBuf msg;
public NettyClientHandler()
{
byte[] req = "hello world".getBytes();
msg = Unpooled.buffer(req.length);
msg.writeBytes(req);
}
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx)
{
ctx.writeAndFlush(msg);
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg) throws Exception
{
ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
buf.readBytes(req);
String body = new String(req,"UTF-8");
System.out.println("Now is ："+body);
}
}
Netty服务端和客户端总结
netty服务端通过一个Map保存所有连接上来的客户端SocketChannel，客户端的ID作为Map的Key。每次服务器端如果要向某个客户端发送消息，只需根据ClientId取出对应的SocketChannel，往里面写入message即可。心跳检测通过IdleEvent事件，定时向服务器发送Ping消息，检测SocketChannel是否终断。
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