Netty学习和代码模板详解

在学习Netty的相关知识时，发现需要记录一下，netty就是用于创建高性能网络应用程序的高级框架，是非阻塞的，代码的基本框架就是netty客户端，客户端应用，netty服务器端，服务器端应用，其主要元素包含EventLoopGroup，Channel，ChannelFuture，ChannelFuture，ChannelHandler，ChannelPipeline，Bootstrap(ServerBootstrap),ChannelInboundHandler(ChannelOutboundHandler)，ByteBuf这几个主要的东西，代码编程主要就是填充这些东西;

一.代码编写流程

客户端和服务器短的流程是一样的，因此一次性罗列了：

netty客户端/netty服务器端，代码流程：

1. 创建客户端类/服务器端（c/s）类
2. 创造c/s构造方法，主要传入参数为地址和端口
3. 创建c/s的引导器Bootstrap(ServerBootstrap)
4. 创建c/s的生命周期组EventLoopGroup为NioEventLoopGroup()
5. 配置装载引导器，把生命周期组EventLoopGroup装载到引导器，配置地址和端口，配置通道类型，配置操作句柄Handler
6. 填写Handler，初始化装载channel，并对channel配置一个或多个pipeline，即ChannelInboundHandler(ChannelOutboundHandler)，相当于注册相应的逻辑程序（handler）
7. 创建ChannelFuture启动//引导启动连接绑定（connect/bind）阻塞
8. 阻塞关闭关闭占位符ChannelFuture
9. 关闭整个线程组

客户端应用/服务器端应用代码编写流程

1. 编写操作继承ChannelInboundHandler(ChannelOutboundHandler)
2. 客户端重写channelActive，向服务端发送数据，服务端重写channelRead读取客户端的数据并向客户端发送数据
3. 客户端channelRead0读取服务端的数据
4. 重写异常处理

到此编写流程就写完了，在编程的过程中传送的可以是字符串，对象，其流程是一样的netty传输的过程是通过ByteBuf，所以不管是字符串还是对象都需要序列化和反序列化，其基本框架都是一样的，只是喊打了让不一样;

二.实力代码详解

1.netty客户端

SendClinet.java

package bigdata.nionetty.sendstring;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelHandler;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.SocketChannel;

import bigdata.studynio.NioClientWork;

public class SendClinet {
	
	
	private final String host;
	private final int port;
	
	//构造客户端方法
	public SendClinet(String host,int port){
		this.host=host;
		this.port=port;		
	}
	//客户端启动
	public void start() throws InterruptedException {
		//创建生命周期组，EventLoopGroup包含一个或多个EventLoop，而EventLoop在一个生命周期内只能绑定一个Thread
		//每一个EventLoop的I/O事件都是由这个Thread处理，一个channel在生命周期内只能对应一个EventLoop，
		//但一个EventLoop可以被分给一个或多个channel，因此channel和thread是对应的
		EventLoopGroup group = null;
		try {
			Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();//创建一个引导启动类
			group = new NioEventLoopGroup();
			bootstrap.group(group)//把事件生命周期组EventLoopGroup注册引导启动类中去启动
				.channel(NioSocketChannel.class)//注册channel类型为NioSocketChannel，这个类型还有NioSctpChannel，NioDatagramChannel，LocalServerChannel，EmbeddedChannel
				.remoteAddress(new InetSocketAddress(host, port))//注册连接的服务器地址端口
				//注册事件操作句柄，使用childHandler时候不可以，所以只能用handler代替了
				.handler(new ChannelInitializer<io.netty.channel.socket.SocketChannel>() {
					@Override
					protected void initChannel(//初始化通道
							io.netty.channel.socket.SocketChannel ch)
							throws Exception {
						//一个SocketChannel可以添加多个ChannelHandler，可以多加addLast，
						//这个ChannelHandler，有两种In和Out即ChannelInboundHandler，ChannelOutboundHandler
						//pipeline 在处理In和Out顺序是，in是从头部开始，out是尾部开始，例如 in1，out1,out2,in2,运行结果是in1->in2,out2->out1
                                                //ChannelInboundHandler之间的传递，通过调用 ctx.fireChannelRead(msg) 实现；调用ctx.write(msg) 将传递到ChannelOutboundHandler，
                                                //ctx.write()方法执行后，需要调用flush()方法才能令它立即执行，
                                                //pipeline中outhandler不能放在最后，否则不生效
						ch.pipeline().addLast((ChannelHandler) new SendClientForWork());
						
					}
				});
// 最后绑定服务器等待直到绑定完成，调用sync()方法会阻塞直到服务器完成绑定,然后服务器等待通道关闭，因为使用sync()，所以关闭操作也会被阻塞。
				ChannelFuture sync=bootstrap.connect().sync();//引导启动连接，ChannelFuture为将要执行操作的占位符
				//sync.channel().close().sync();
				sync.channel().closeFuture().sync();//关闭占位符，而不关闭整个通道，close是关闭整个客户端
			}finally {
			group.shutdownGracefully().sync();//关闭整个线程组
		}				 
	}	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		System.out.println("client start....");
		new SendClinet("localhost",20000).start();//指定连接服务器的地址和端口
		
	}

}

SendClientForWork.java

package bigdata.nionetty.sendstring;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

//继承ChannelInboundHandler
public class SendClientForWork extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf>{

	// 客户端连接服务器后被调用，并向服务器发送数据
	@Override
	public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
		System.out.println("客户端连接服务器，并开始发送数据。。。");
		byte[] req = "查询时间".getBytes();//查询命令设置，并序列化
		ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(req.length);
		buffer.writeBytes(req);
		ctx.writeAndFlush(buffer);//发送数据		
	};
	// 从服务器接收到数据后调用，处理收到的数据逻辑	
	@Override
	protected void channelRead0(ChannelHandlerContext arg0, ByteBuf arg1)
			throws Exception {
		System.out.println("客户端读取服务端的数据...");
		ByteBuf msg = arg1;
		byte[] bytes=new byte[msg.readableBytes()];
		msg.readBytes(bytes);//将msg消息读取到bytes中，并反序列化收到的消息
		String string = new String(bytes,"UTF-8");
		System.out.println("读取的服务端的数据为：" + string);
		
	}
	// 当连接发生异常时被调用
	@Override
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
			throws Exception {
		System.out.println("客户端异常处理。。。");
		ctx.close();//关闭上下文，释放资源
	}
	
}

2.netty服务器端

SendServer.java

package bigdata.nionetty.sendstring;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelHandler;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

//构造服务端方法
public class SendServer {
	private final int port;
    public SendServer(int port) {
		this.port=port;
	}
    //服务器短启动
    private void start() throws Exception {
    	
		EventLoopGroup group = null;
		try{
		ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();//创建server引导
		group = new NioEventLoopGroup();
		serverBootstrap.group(group)
			.channel(NioServerSocketChannel.class)
			.localAddress("localhost",port)
			.childHandler(new ChannelInitializer<io.netty.channel.socket.SocketChannel>() {

				@Override
				protected void initChannel(
						io.netty.channel.socket.SocketChannel ch)
						throws Exception {
					ch.pipeline().addFirst((ChannelHandler) new SendServerForWork());
					
				}
			});
		ChannelFuture sync = serverBootstrap.bind().sync();
		System.out.println("开始监听，地址端口为：" + sync.channel());
		sync.channel().closeFuture().sync();
		}finally{
		group.shutdownGracefully().sync();
		}
	}
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	System.out.println("server start.......");
		new SendServer(20000).start();
	}

}

SendServerForWork.java

package bigdata.nionetty.sendstring;

import java.util.Date;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

public class SendServerForWork extends ChannelInboundHandlerAdapter{
	
	@Override
	public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
			throws Exception {
		//读取数据
		System.out.println("服务器读取数据。。");
		ByteBuf buf = (ByteBuf)msg;
		byte[] bytes = new byte[buf.readableBytes()];
		buf.readBytes(bytes);
		String string = new String(bytes, "UTF-8");
		System.out.println("读取客户端的数据为："+ string);
		//向客户端发送数据
		System.out.println("服务器向客户端发送数据...");
		String currenttime = new Date(System.currentTimeMillis()).toString();
		ByteBuf copiedBuffer = Unpooled.copiedBuffer(currenttime.getBytes());
		ctx.write(copiedBuffer);
		
	}
	@Override
	public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
		System.out.println("服务器读写数据完毕。。。");
		ctx.flush();
	}
	@Override
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
			throws Exception {
		System.out.println("服务器异常处理。。。");
		ctx.close();
	}
}

三.运行结果

开启服务器端

开启客户端

开启客户端后服务器的log