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Netty学习之服务器端创建

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一、服务器端开发时序图

图片来源:Netty权威指南(第2版)

二、Netty服务器端开发步骤

使用Netty进行服务器端开发主要有以下几个步骤：

1、创建ServerBootstrap实例 

ServerBootstrap b=new ServerBootstrap();

ServerBootstrap是Netty服务器端的启动辅助类，提供了一系列的方法用于设置服务器端启动相关的参数。

2、设置并绑定Reactor线程池 

EventLoopGroup bossGruop=new NioEventLoopGroup();//用于服务器端接受客户端的连接

EventLoopGroup workGroup=new NioEventLoopGroup();//用于网络事件的处理

Netty的线程池是EventLoopGroup，它实际上是EventLoop的数组，EventLoop职责是处理所有注册到本线程多路复用器Selector上的Channel，Selector的轮询操作是由绑定的EventLoop线程run方法驱动。

3、设置并绑定服务器端Channel 

b.group(bossGruop, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)

Netty对原生的NIO类库进行封装，作为NIO服务端，需要创建ServerSocketChannel，对应的实现是NioServerSocketChannel。

4、链路建立的时候创建并初始化ChannelPipeline 

b.group(bossGruop, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>()

ChannelPipeline的本质是一个负责处理网络事件的职责链，负责管理和执行ChannelHandler。网络事件以事件流的形式在ChannelPipeline中流转，由ChannelPipeline根据Channel|Handler的执行策略调度ChannelHandler的执行。典型的网络事件有：

  • 链路注册
  • 链路激活
  • 链路断开
  • 接收到请求信息
  • 请求信息接收并处理完毕
  • 发送应答消息
  • 链路发生异常
  • 用户自定义事件

5、添加并设置ChannelHandler 

b.group(bossGruop, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>()

 {

   @Override

   protected void initChannel(SocketChannel arg0) throws Exception

   {

    arg0.pipeline().addLast(new HelloServerHandler());

   }

 }).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);

ChannelHandler是Netty提供给用户定制和扩展的接口，例如消息编解码、心跳、安全认证、TSL/SSL认证

6、绑定并启动监听窗口 

ChannelFuture f=b.bind(port).sync();

经过一系列初始化和检测工作后，会启动监听端口，并将ServerSocketChannel注册到Selector上监听客户端连接

7、Selector轮询

由Reactor线程NioEventLoop负责调度和执行Selector轮询操作，选择准备就绪的Channel集合

8、当轮询到准备就绪的Channel之后，就由Reactor线程NioEventLoop执行ChannelPipeline的相应方法，最终调度并执行ChannelHandler 

public class HelloServerHandler extends ChannelHandlerAdapter

三、Netty服务器开发示例代码

需求：服务器端实现，每连接一个客户端，在服务器控制台打印客户端输入的字符。(注：本代码使用的netty是netty-all-5.0.0.Alpha1-sources.jar版本)

服务器端代码如下： 

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;

//Netty服务器端

public class HelloServer

{

    private int port;

    public HelloServer(int port)

    {

        super();

        this.port = port;

    }

    private void bind() throws InterruptedException

    {

        EventLoopGroup bossGruop=new NioEventLoopGroup();//用于服务器端接受客户端的连接

        EventLoopGroup workGroup=new NioEventLoopGroup();//用于网络事件的处理

        try

        {

            ServerBootstrap b=new ServerBootstrap();

            b.group(bossGruop, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>()

            {

                @Override

                protected void initChannel(SocketChannel arg0) throws Exception

                {

                    arg0.pipeline().addLast(new HelloServerHandler());

                }

            }).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);//指定此套接口排队的最大连接个数

            ChannelFuture f=b.bind(port).sync();

            f.channel().closeFuture().sync();

        }

        finally

        {

            bossGruop.shutdownGracefully();

            workGroup.shutdownGracefully();

        }

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException

    {

        new HelloServer(8080).bind();

    }

}
import io.netty.buffer.ByteBuf;

import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;

//自定义的ChannelHandler

public class HelloServerHandler extends ChannelHandlerAdapter

{

    @Override

    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception

    {

        System.out.println("客户端连上了...");

    }

    @Override

    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception

    {

        ByteBuf buf=(ByteBuf) msg;

        byte[] req=new byte[buf.readableBytes()];

        buf.readBytes(req);

        System.out.println("服务器端接收的消息："+new String(req));

    }

    @Override

    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception

    {

        ctx.flush();

    }

    @Override

    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception

    {

        ctx.close();

    }

}

客户端：使用telnet模拟客户端输入，

按住“ctrl+]”，然后输入指令send a

四、参考资料

1、Netty权威指南(李林峰)

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