Netty参数配置

最近使用netty,逐渐有了这个认识,netty就是把很多较为复杂的原理性的东西,抽象为一些配置,通过netty实现什么,更多的是采用什么配置。就简单的入门和使用来说,了解配置也是很关键的一步


这是两个常见的demo,根据demo来逐渐分析netty的参数含义,常见参数类型,以及枚举,还有这些参数的适用点

//设置reacotor线程组
            b.group(bossLoopGroup, workderLoopGroup);
            //设置Nio类型的channel
            b.channel(NioServerSocketChannel.class); //服务器端的serverSocket
            //设置监听端口
            b.localAddress(serverPort); //设置监听本地地址,并且传入端口
            //设置通道的参数
            b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
            b.option(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT);
            b.childOption(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT);

            //装配子通道流水线
            b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                //有连接到达时会创建一个channel
                @Override
                protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    //pipeline管离子通道channel中的handler
                    //向子channel流水线添加3个handler处理器
                    ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024, 0, 4, 0, 4));
                    ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));
                    ch.pipeline().addLast(new JsonMsgDecoder());
                }
            });

线程组

首先要做的就是声明两个NioEventLoopGroup,一个名为bossGroup,一个名为workGroup,分别对应主从Reactor线程模型中的mainReactor线程池和subReactor线程池。

通道类型(SocketChanel和ServerSocketChannel)

SocketChannel

Java NIO中的SocketChannel是一个连接到TCP网络套接字的通道。可以通过以下2种方式创建SocketChannel:

  1. 打开一个SocketChannel并连接到互联网上的某台服务器。
  2. 一个新连接到达ServerSocketChannel时,会创建一个SocketChannel。

打开 SocketChannel

下面是SocketChannel的打开方式:

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com", 80));

关闭 SocketChannel

当用完SocketChannel之后调用SocketChannel.close()关闭SocketChannel:

socketChannel.close();

从 SocketChannel 读取数据

要从SocketChannel中读取数据,调用一个read()的方法之一。以下是例子:

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = socketChannel.read(buf);

首先,分配一个Buffer。从SocketChannel读取到的数据将会放到这个Buffer中。

然后,调用SocketChannel.read()。该方法将数据从SocketChannel 读到Buffer中。read()方法返回的int值表示读了多少字节进Buffer里。如果返回的是-1,表示已经读到了流的末尾(连接关闭了)。

写入 SocketChannel

写数据到SocketChannel用的是SocketChannel.write()方法,该方法以一个Buffer作为参数。示例如下:

String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();	
	ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
	buf.clear();
	buf.put(newData.getBytes());
	
	buf.flip();
	
	while(buf.hasRemaining()) {
	    channel.write(buf);
 }

注意SocketChannel.write()方法的调用是在一个while循环中的。Write()方法无法保证能写多少字节到SocketChannel。所以,我们重复调用write()直到Buffer没有要写的字节为止。

非阻塞模式

可以设置 SocketChannel 为非阻塞模式(non-blocking mode).设置之后,就可以在异步模式下调用connect(), read() 和write()了。

connect()

如果SocketChannel在非阻塞模式下,此时调用connect(),该方法可能在连接建立之前就返回了。为了确定连接是否建立,可以调用finishConnect()的方法。像这样:

socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com", 80));	
while(! socketChannel.finishConnect() ){
	//wait, or do something else...
}

write()

非阻塞模式下,write()方法在尚未写出任何内容时可能就返回了。所以需要在循环中调用write()。前面已经有例子了,这里就不赘述了。

read()

非阻塞模式下,read()方法在尚未读取到任何数据时可能就返回了。所以需要关注它的int返回值,它会告诉你读取了多少字节。

Java NIO中的 ServerSocketChannel 是一个可以监听新进来的TCP连接的通道, 就像标准IO中的ServerSocket一样。ServerSocketChannel类在 java.nio.channels包中。
这里有个例子:

	ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();	
	serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));	
	while(true){
	    SocketChannel socketChannel =
            serverSocketChannel.accept();	
	    //do something with socketChannel...
    }

ServerSocketChannel
打开 ServerSocketChannel

通过调用 ServerSocketChannel.open() 方法来打开ServerSocketChannel.如:

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

关闭 ServerSocketChannel

通过调用ServerSocketChannel.close() 方法来关闭ServerSocketChannel. 如:

serverSocketChannel.close();

监听新进来的连接

通过 ServerSocketChannel.accept() 方法监听新进来的连接。当 accept()方法返回的时候,它返回一个包含新进来的连接的 SocketChannel。因此, accept()方法会一直阻塞到有新连接到达。

通常不会仅仅只监听一个连接,在while循环中调用 accept()方法. 如下面的例子:

	while(true){
	    SocketChannel socketChannel =
	            serverSocketChannel.accept();
	
	    //do something with socketChannel...
	}

当然,也可以在while循环中使用除了true以外的其它退出准则。

非阻塞模式

ServerSocketChannel可以设置成非阻塞模式。在非阻塞模式下,accept() 方法会立刻返回,如果还没有新进来的连接,返回的将是null。 因此,需要检查返回的SocketChannel是否是null.如:

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

	serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
	serverSocketChannel.configureBlocking(false);
	
	while(true){
    SocketChannel socketChannel =
	            serverSocketChannel.accept();
	
    if(socketChannel != null){
	        //do something with socketChannel...
    }
}

非阻塞模式与选择器

非阻塞模式与选择器搭配会工作的更好,通过将一或多个SocketChannel注册到Selector,可以询问选择器哪个通道已经准备好了读取,写入等。Selector与SocketChannel的搭配使用会在后面详讲。

通道参数

选择参数类型,并且下面简单的总结一下ChannelOption的含义以及使用的场景

ChannelOption.SO_BACKLOG

ChannelOption.SO_BACKLOG对应的是tcp/ip协议listen函数中的backlog参数,函数listen(int socketfd,int backlog)用来初始化服务端可连接队列,服务端处理客户端连接请求是顺序处理的,所以同一时间只能处理一个客户端连接,多个客户端来的时候,服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理,backlog参数指定了队列的大小

ChannelOption.SO_REUSEADDR

ChanneOption.SO_REUSEADDR对应于套接字选项中的SO_REUSEADDR,这个参数表示允许重复使用本地地址和端口,

比如,某个服务器进程占用了TCP的80端口进行监听,此时再次监听该端口就会返回错误,使用该参数就可以解决问题,该参数允许共用该端口,这个在服务器程序中比较常使用,

比如某个进程非正常退出,该程序占用的端口可能要被占用一段时间才能允许其他进程使用,而且程序死掉以后,内核一需要一定的时间才能够释放此端口,不设置SO_REUSEADDR就无法正常使用该端口。

ChannelOption.SO_KEEPALIVE

Channeloption.SO_KEEPALIVE参数对应于套接字选项中的SO_KEEPALIVE,该参数用于设置TCP连接,当设置该选项以后,连接会测试链接的状态,这个选项用于可能长时间没有数据交流的连接。当设置该选项以后,如果在两小时内没有数据的通信时,TCP会自动发送一个活动探测数据报文。

ChannelOption.SO_SNDBUF和ChannelOption.SO_RCVBUF

ChannelOption.SO_SNDBUF参数对应于套接字选项中的SO_SNDBUF,ChannelOption.SO_RCVBUF参数对应于套接字选项中的SO_RCVBUF这两个参数用于操作接收缓冲区和发送缓冲区的大小,接收缓冲区用于保存网络协议站内收到的数据,直到应用程序读取成功,发送缓冲区用于保存发送数据,直到发送成功。

ChannelOption.SO_LINGER

ChannelOption.SO_LINGER参数对应于套接字选项中的SO_LINGER,Linux内核默认的处理方式是当用户调用close()方法的时候,函数返回,在可能的情况下,尽量发送数据,不一定保证会发生剩余的数据,造成了数据的不确定性,使用SO_LINGER可以阻塞close()的调用时间,直到数据完全发送。

ChannelOption.TCP_NODELAY

ChannelOption.TCP_NODELAY参数对应于套接字选项中的TCP_NODELAY,该参数的使用与Nagle算法有关,Nagle算法是将小的数据包组装为更大的帧然后进行发送,而不是输入一次发送一次,因此在数据包不足的时候会等待其他数据的到了,组装成大的数据包进行发送,虽然该方式有效提高网络的有效负载,但是却造成了延时,而该参数的作用就是禁止使用Nagle算法,使用于小数据即时传输,于TCP_NODELAY相对应的是TCP_CORK,该选项是需要等到发送的数据量最大的时候,一次性发送数据,适用于文件传输。


参考文章列表

【Netty权威指南】NioEventLoop和NioEventLoopGroup https://blog.youkuaiyun.com/shenchaohao12321/article/details/89713518

Netty篇:Reactor线程模型和NioEventLoop,NioEventLoopGroup源码分析 https://blog.youkuaiyun.com/qq_35217741/article/details/106738556

 Java NIO系列教程(八) SocketChannel

 Java NIO系列教程(九) ServerSocketChannel

Netty之ChannelOption https://www.cnblogs.com/googlemeoften/p/6082785.html

### Netty 中 HTTPS 的配置方法 在 Netty 中配置 HTTPS 主要涉及 SSL/TLS 协议的支持。以下是关于如何在 Netty 中启用 HTTPS 的详细介绍。 #### 1. 使用 SslContext 初始化安全上下文 为了支持 HTTPS,在服务端需要初始化 `SslContext` 对象,该对象负责管理 SSL/TLS 加密和解密的过程。通常情况下,可以通过加载证书文件(`.pem`, `.jks` 或者其他格式)来完成这一过程[^4]。 ```java import io.netty.handler.ssl.SslContext; import io.netty.handler.ssl.SslContextBuilder; // 创建 SslContext 并指定协议为 TLS SslContext sslContext = SslContextBuilder.forServer(new File("server.pem"), new File("server.key")) .protocols("TLSv1.2", "TLSv1.3") // 设置支持的协议版本 .build(); ``` 上述代码片段展示了如何基于 PEM 文件构建 `SslContext`,并指定了所支持的安全协议版本。 --- #### 2. 将 SslHandler 添加到 ChannelPipeline 一旦创建了 `SslContext`,就需要将其对应的处理器 (`SslHandler`) 注册至 `ChannelPipeline` 中。这一步骤确保所有的数据流都经过加密/解密处理。 ```java import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.handler.ssl.SslHandler; public class SecureChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { private final SslContext sslCtx; public SecureChannelInitializer(SslContext sslCtx) { this.sslCtx = sslCtx; } @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(sslCtx.newHandler(ch.alloc())); // 添加 SslHandler 到 Pipeline // 可以继续添加其他的业务逻辑 Handler... } } ``` 此部分实现了自定义的 `ChannelInitializer`,其中将 `SslHandler` 插入到了管道链中。 --- #### 3. 配置 ServerBootstrap 启动 HTTPS 服务 最后一步是在 `ServerBootstrap` 中绑定之前准备好的 `SecureChannelInitializer` 和其他必要的参数。 ```java import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // 负责接收新连接 NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); // 处理已建立的连接 try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap() .group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new SecureChannelInitializer(sslContext)); // 应用安全通道初始化器 b.bind(8443).sync(); // 绑定默认 HTTPS 端口 (8443) } finally { bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } ``` 以上代码完成了整个 HTTPS 服务端的启动流程,其中包括事件循环组、通道类型以及核心的 `SecureChannelInitializer` 定义。 --- ### 关于资源管理和性能优化 如果应用处于高并发场景下,建议考虑引入内存池机制以降低频繁分配释放带来的开销。例如,Netty 提供了内置的 `PooledByteBufAllocator` 来提高缓冲区利用率[^3]: ```java b.option(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT); ``` 通过这种方式能够显著减少垃圾回收压力,并增强系统的整体吞吐能力。 --- ### 总结 综上所述,要在 Netty 中实现 HTTPS 支持,需依次完成以下几个关键环节: 1. 构建 `SslContext`; 2. 在 `ChannelPipeline` 上注册 `SslHandler`; 3. 结合 `ServerBootstrap` 正确设置服务端启动选项。 ---
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