从零开始实现简单 RPC 框架 9：网络通信之心跳与重连机制

最新推荐文章于 2024-03-22 15:56:14 发布

小新是也

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分类专栏：造轮子系列之RPC 文章标签： java tcpip rpc dubbo netty

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/idesireccx/article/details/120123709

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本文从零开始介绍如何实现简单的RPC框架，重点讲解了心跳和重连机制。通过Netty的IdleStateHandler处理心跳事件，客户端和服务端的心跳实现，以及重连机制的工作原理。这些机制保证了TCP连接的有效性和服务的高可用性。

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一、心跳

什么是心跳

在 TPC 中，客户端和服务端建立连接之后，需要定期发送数据包，来通知对方自己还在线，以确保 TPC 连接的有效性。如果一个连接长时间没有心跳，需要及时断开，否则服务端会维护很多无用连接，浪费服务端的资源。

IdleStateHandler

Netty 已经为我们提供了心跳的 Handler：IdleStateHandler。当连接的空闲时间（读或者写）太长时，IdleStateHandler 将会触发一个 IdleStateEvent 事件，传递的下一个 Handler。我们可以通过在 Pipeline Handler 中重写 userEventTrigged 方法来处理该事件，注意我们自己的 Handler 需要在 IdleStateHandler 后面。

下面我们来看看 IdleStateHandler 的源码。

1. 构造函数

最完整的构造函数如下：

public IdleStateHandler(boolean observeOutput,
            long readerIdleTime, long writerIdleTime, long allIdleTime,
            TimeUnit unit) {
   
}

参数解析：

observeOutput：是否考虑出站时较慢的情况。如果 true：当出站时间太长，超过空闲时间，那么将不触发此次事件。如果 false，超过空闲时间就会触发事件。默认 false。
readerIdleTime：读空闲的时间，0 表示禁用读空闲事件。
writerIdleTime：写空闲的时间，0 表示禁用写空闲事件。
allIdleTime：读或写空闲的时间，0 表示禁用事件。
unit：前面三个时间的单位。

2. 事件处理

IdleStateHandler 继承 ChannelDuplexHandler，重写了出站和入站的事件，我们来看看代码。
当 channel 添加、注册、活跃的时候，会初始化 initialize(ctx)，删除、不活跃的时候销毁 destroy()，读写的时候设置 lastReadTime 和 lastWriteTime 字段。

public class IdleStateHandler extends ChannelDuplexHandler {
   

    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        if (ctx.channel().isActive() && ctx.channel().isRegistered()) {
   
            initialize(ctx);
        }
    }

    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        destroy();
    }

    @Override
    public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        if (ctx.channel().isActive()) {
   
            initialize(ctx);
        }
        super.channelRegistered(ctx);
    }

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        initialize(ctx);
        super.channelActive(ctx);
    }

    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        destroy();
        super.channelInactive(ctx);
    }

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
   
        // 判断是否开启 读空闲 或者 读写空闲 监控
        if (readerIdleTimeNanos > 0 || allIdleTimeNanos > 0) {
   
            // 设置 reading 标志位
            reading = true;
            firstReaderIdleEvent = firstAllIdleEvent = true;
        }
        ctx.fireChannelRead(msg);
    }

    // 读完成之后
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
        // 判断是否开启 读空闲 或者 读写空闲 监控，检查 reading 标志位
        if ((readerIdleTimeNanos > 0 || allIdleTimeNanos > 0) && reading) {
   
            // 设置 lastReadTime，后面判断读超时有用
            lastRe