Netty学习之服务器端创建

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)