Netty入门 && 第一个Netty程序

1 为什么要用 Netty

(1) 虽然 JAVA NIO 框架提供了 多路复用 IO 的支持，但是并没有提供上层“信息格式”的良好封装。例如前两者并没有提供针对 Protocol Buffer、JSON 这些信息格式的封装，但是Netty 框架提供了这些数据格式封装（基于责任链模式的编码和解码功能）。

(2) NIO 的类库和 API 相当复杂，使用它来开发，需要非常熟练地掌握 Selector、ByteBuffer、ServerSocketChannel、SocketChannel 等，需要很多额外的编程技能来辅助使用 NIO,例如，因为 NIO 涉及了 Reactor 线程模型，所以必须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。

(3) 要编写一个可靠的、易维护的、高性能的 NIO 服务器应用。除了框架本身要兼容实现各类操作系统的实现外。更重要的是它应该还要处理很多上层特有服务，例如：客户端的权限、还有上面提到的信息格式封装、简单的数据读取，断连重连，半包读写，心跳等等，
这些 Netty 框架都提供了响应的支持。

2 Netty简介

2.1 EventLoop(Group) 、Channel

Channel 是 Java NIO 的一个基本构造。它代表一个到实体（如一个硬件设备、一个文件、一个网络套接字或者一个能够执行一
个或者多个不同的 I/O 操作的程序组件）的开放连接，如读操作和写操作。目前，可以把 Channel 看作是传入（入站）或者传出（出站）数据的载体。因此，它可以被打开或者被关闭，连接或者断开连接。EventLoop 暂时可以看成一个线程、EventLoopGroup 自然就可以看成线程组。

2.2 事件和 ChannelHandler、ChannelPipeline

Netty 使用不同的事件来通知我们状态的改变或者是操作的状态。这使得我们能够基于已经发生的事件来触发适当的动作。Netty 事件是按照它们与入站或出站数据流的相关性进行分类的。可能由入站数据或者相关的状态更改而触发的事件包括：连接已被激活或者连接失活；数据读取；用户事件；错误事件。

出站事件是未来将会触发的某个动作的操作结果，这些动作包括：打开或者关闭到远程节点的连接；将数据写到或者冲刷到套接字。每个事件都可以被分发给 ChannelHandler 类中的某个用户实现的方法。Netty 提供了大量预定义的可以开箱即用的 ChannelHandler 实现，包括用于各种协议（如 HTTP 和 SSL/TLS）的 ChannelHandler。

3 第一个 Netty 程序

3.1 EchoServerHandler

public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("Server accept: " + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        ctx.writeAndFlush(byteBuf);
        ctx.close();
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

3.2 EchoServer

public class EchoServer {


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

        //服务器启动
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        //线程组
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            //配置启动器
            bootstrap.group(group)
                    //channel
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    //启动端口
                    .localAddress(new InetSocketAddress(8888))
                    //handler
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                        }
                    });

            //绑定服务器，sync阻塞完成
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind().sync();
            System.out.println("EchoServer started");
            //阻塞线程知道服务器channel close
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            //退出,释放线程池
            group.shutdownGracefully();
        }
    }


}

3.3 EchoClientHandler

public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, ByteBuf byteBuf) throws Exception {
        System.out.println("client accept " + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
    }


    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("Hello Netty", CharsetUtil.UTF_8));
    }
}

3.4 EchoClient

public class EchoClient {

    public static void main(String[] args) {

        //客户端启动
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        //线程组
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {

            bootstrap.group(group)
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .remoteAddress(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888))
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
                        }
                    });

            //等待链接完成
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect().sync();
            //阻塞当前线程，直到channel关闭
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //退出，释放线程池
            group.shutdownGracefully();
        }

    }

}

3.5 测试结果

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