Netty 核心组件 Bootstrap、 ServerBootstrap,Future、 ChannelFuture,Channel,Selector,ChannelHandler,Pipeline 和 ChannelPipeline,ChannelHandlerContext,EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup及其实现类

1.Bootstrap、ServerBootstrap

1) Bootstrap 意思是引导, 一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始, 主要作用是配置整个 Netty 程序, 串联
各个组件, Netty Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类, ServerBootstrap 是服务端启动引导类

2) 常见的方法有 :

  • public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup),该方法用于服务器端,用来设置两个 EventLoop public B group(EventLoopGroup group) ,该方法用于客户端,用来设置一个 EventLoop
  • public B channel(Class<? extends C> channelClass),该方法用来设置一个服务器端的通道实现
  • public <T> B option(ChannelOption<T> option, T value),用来给 ServerChannel 添加配置
  • public <T> ServerBootstrap childOption(ChannelOption<T> childOption, T value),用来给接收到的通道添加配置
  • public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler),该方法用来设置业务处理类(自定义的 handler)
  • public ChannelFuture bind(int inetPort) ,该方法用于服务器端,用来设置占用的端口号 public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) ,该方法用于客户端,用来连接服务器端

 2.FutureChannelFuture

Netty 中所有的 IO 操作都是异步的, 不能立刻得知消息是否被正确处理。 但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听, 具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures, 他们可以注册一个监听, 当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件 

常见的方法有:
Channel channel(), 返回当前正在进行 IO 操作的通道
ChannelFuture sync(), 等待异步操作执行完毕


3.Channel
1) Netty 网络通信的组件, 能够用于执行网络 I/O 操作。
2) 通过 Channel 可获得当前网络连接的通道的状态
3) 通过 Channel 可获得 网络连接的配置参数 (例如接收缓冲区大小)
4) Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接, 读写, 绑定端口), 异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回, 并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
5) 调用立即返回一个 ChannelFuture 实例, 通过注册监听器到 ChannelFuture 上, 可以 I/O 操作成功、 失败或取消时回调通知调用方
6) 支持关联 I/O 操作与对应的处理程序
7) 不同协议、 不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应, 常用的 Channel 类型:

  • NioSocketChannel, 异步的客户端 TCP Socket 连接。NioServerSocketChannel, 异步的服务器端 TCP Socket 连接。NioDatagramChannel, 异步的 UDP 连接。
    NioSctpChannel, 异步的客户端 Sctp 连接。
    NioSctpServerChannel, 异步的 Sctp 服务器端连接, 这些通道涵盖了 UDP TCP 网络 IO 以及文件 IO


5. Selector

1) Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用, 通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。
2) 当向一个 Selector 中注册 Channel 后, Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select) 这些注册的,Channel 是否有已就绪的 I/O 事件(例如可读, 可写, 网络连接完成等),这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel 


 6.ChannelHandler 及其实现类 

1) ChannelHandler 是一个接口, 处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作, 并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。
2) ChannelHandler 本身并没有提供很多方法, 因为这个接口有许多的方法需要实现, 方便使用期间, 可以继承它的子类
3) ChannelHandler 及其实现类一览图(
)

 4) 我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter, 然后通过重写相应方法实现业务逻辑, 我们接下来看看一般都需要重写哪些方法 


 7.Pipeline ChannelPipeline

ChannelPipeline 是一个重点:
1) ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合, 它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作, 相当于一个贯穿 Netty 的链。 

   (也可以这样理解: ChannelPipeline 是 保存 ChannelHandler 的 List, 用于处理或拦截Channel 的入站事件和出站操作)
2) ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式, 使用户可以完全控制事件的处理方式, 以及 Channel中各个的 ChannelHandler 如何相互交互
3) Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应, 它们的组成关系如下

 4) 常用方法
ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler... handlers), 把一个业务处理类(handler) 添加到链中的第一个位置
ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers), 把一个业务处理类(handler) 添加到链中的最后一个位置


8.ChannelHandlerContext
1) 保存 Channel 相关的所有上下文信息, 同时关联一个 ChannelHandler 对象
2) ChannelHandlerContext 中 包 含 一 个 具 体 的 事 件 处 理 器 ChannelHandler , 同 时ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息, 方便对 ChannelHandler 进行调用.
3)
常用方法

 


  9.ChannelOption

1) Netty 在创建 Channel 实例后,一般都需要设置 ChannelOption 参数。
2) ChannelOption 参数如下:


 10.EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup 

1) EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象, Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源, 一般会有多个 EventLoop同时工作, 每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。

2) EventLoopGroup 提供 next 接口, 可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。 在 Netty服 务 器 端 编 程 中 , 我 们 一 般 都 需 要 提 供 两 个 EventLoopGroup 

例 如 : BossEventLoopGroup WorkerEventLoopGroup
3) 通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel 对应一个 Selector 和一个 EventLoop 线程。 BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理, 如下图所示 

 4) 常用方法
public NioEventLoopGroup(), 构造方法
public Future<?> shutdownGracefully(), 断开连接, 关闭线程 


 11.Unpooled 类 

1) Netty 提供一个专门用来操作缓冲区(Netty 的数据容器)的工具类
2) 常用方法如下所示

3) 举例说明 Unpooled 获取 Netty 的数据容器 ByteBuf 的基本使用 【案例演示】

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;

public class NettyByteBuf01 {
    public static void main(String[] args) {


        //创建一个ByteBuf
        //说明
        //1. 创建 对象,该对象包含一个数组arr , 是一个byte[10]
        //2. 在netty 的buffer中,不需要使用flip 进行反转
        //   底层维护了 readerindex 和 writerIndex
        //3. 通过 readerindex 和  writerIndex 和  capacity, 将buffer分成三个区域
        // 0---readerindex 已经读取的区域
        // readerindex---writerIndex , 可读的区域
        // writerIndex -- capacity, 可写的区域
        ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10);

        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            buffer.writeByte(i);
        }

        System.out.println("capacity=" + buffer.capacity());//10
        //输出
//        for(int i = 0; i<buffer.capacity(); i++) {
//            System.out.println(buffer.getByte(i));
//        }
        for(int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
            System.out.println(buffer.readByte());
        }
        System.out.println("执行完毕");
    }
}
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import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;

import java.nio.charset.Charset;

public class NettyByteBuf02 {
    public static void main(String[] args) {

        //创建ByteBuf
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello,world!", Charset.forName("utf-8"));

        //使用相关的方法
        if(byteBuf.hasArray()) { // true

            byte[] content = byteBuf.array();

            //将 content 转成字符串
            System.out.println(new String(content, Charset.forName("utf-8")));

            System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);

            System.out.println(byteBuf.arrayOffset()); // 0
            System.out.println(byteBuf.readerIndex()); // 0
            System.out.println(byteBuf.writerIndex()); // 12
            System.out.println(byteBuf.capacity()); // 36

            //System.out.println(byteBuf.readByte()); //
            System.out.println(byteBuf.getByte(0)); // 104

            int len = byteBuf.readableBytes(); //可读的字节数  12
            System.out.println("len=" + len);

            //使用for取出各个字节
            for(int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.println((char) byteBuf.getByte(i));
            }

            //按照某个范围读取
            System.out.println(byteBuf.getCharSequence(0, 4, Charset.forName("utf-8")));
            System.out.println(byteBuf.getCharSequence(4, 6, Charset.forName("utf-8")));


        }


    }
}
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posted @ 2020-05-03 23:34  IT路上的小白  阅读(442)  评论(0编辑  收藏  举报