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前言IONetty1. 引入依赖2. 服务端4. 客户端结果

总结引导类-Bootstarp和ServerBootstrap连接-NioSocketChannel事件组-EventLoopGroup和NioEventLoopGroup

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IO

在Java基础中，IO流是一个重要操作，先上八股

BIO：传统的IO，同步阻塞，一个连接一个线程。一般不怎么使用AIO：JDK7引入的，异步非阻塞IONIO：JDK1.4之后新的API，是多路复用，允许你一次性处理多个连接，而不需要等待每个连接的完成。（NIO 多路复用的核心概念是 Selector（选择器）和 Channel（通道）通过Channel、Buffer和Selector来进行数据传输和事件处理）

Netty

Netty是建立在NIO之上的一个框架，提供了更高级的抽象，如ChannelHandler和EventLoop，简化了事件处理和网络编程。

执行流程如下图

具有高性能，高可靠性，高可扩展性，还支持多种协议

我们以聊天流程为例

服务端启动客户端启动客户端启动连接上的时候，告知服务端服务端读取到客户端的信息后立即发送信息给客户端客户端收到信息后也发送给服务端

1. 引入依赖

<code> <dependency>

<groupId>io.netty</groupId>

<artifactId>netty-all</artifactId>

<version>4.1.76.Final</version>

</dependency>

2. 服务端

@Slf4j

public class NettyServer {

private final static int PORT = 9012;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

/**

* 包含childGroup，childHandler，config，继承的父类AbstractBootstrap包括了parentGroup

* */

ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();

/**

* EventLoopGroup用于处理所有ServerChannel和Channel的所有事件和IO

* */

EventLoopGroup parentGroup = new NioEventLoopGroup();

EventLoopGroup childGroup = new NioEventLoopGroup();

try {

/**

* 绑定两个事件组

* */

bootstrap.group(parentGroup, childGroup)

/**

* 初始化socket，定义tcp连接的实例

* 内部调用ReflectiveChannelFactory实现对NioServerSocketChannel实例化

* channelFactory是在AbstractBootstrap，也就是bootstrap的父类

* */

.channel(NioServerSocketChannel.class)

/**

* 添加处理器

* ChannelInitializer包括了Set<ChannelHandlerContext> initMap

*

* 这里比较有趣的事情就是使用被注册的channel去初始化其他的channel，

* 等初始化结束后移除该channel

* 所以SocketChannel是一个工具，

*

* 在bind绑定端口的时候，进行初始化和注册initAndRegister，

* 通过channel = channelFactory.newChannel()得到初始化channel

* init(channel)真正开始初始化，

* p = channel.pipeline()得到ChannelPipeline，

* p.addLast开始添加

* ch.eventLoop().execute将childHandler赋值并开启一个任务setAutoRead

* 所以最后在监听读取的时候将会按照下面添加的channel进行读取

*

* ChannelInitializer继承了ChannelInboundHandlerAdapter

* 间接继承ChannelHandlerAdapter，ChannelInboundHandler，

* */

.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

@Override

protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

/**

* ByteBuf和String之间的转换

*

* Decoders解密

* pipeline.addLast("frameDecoder", new {@link LineBasedFrameDecoder}(80))

* pipeline.addLast("stringDecoder", new {@link StringDecoder}(CharsetUtil.UTF_8))

*

* Encoder加密

* pipeline.addLast("stringEncoder", new {@link StringEncoder}(CharsetUtil.UTF_8))

*

* 使用上面的加密解密后就可以直接读取字符串

* void channelRead({@link ChannelHandlerContext} ctx, String msg) {

* ch.write("Did you say '" + msg + "'?\n")

* }

*

* */

pipeline.addLast(new StringDecoder());

pipeline.addLast(new StringEncoder());

//自定义处理器

pipeline.addLast(new ServerHandler1());

}

});

ChannelFuture future = bootstrap.bind(PORT).sync();

log.info("服务器已启动");

future.channel().closeFuture().sync();

} finally {

parentGroup.shutdownGracefully();

childGroup.shutdownGracefully();

}

}

}

这段代码实现了一个使用Netty框架的服务器端，它监听指定的端口并处理客户端的连接请求。

创建一个ServerBootstrap实例，用于启动服务器。创建两个EventLoopGroup实例，parentGroup用于处理服务器的连接请求，childGroup用于处理客户端的数据通信。绑定事件组到ServerBootstrap实例。指定使用的NioServerSocketChannel作为服务器套接字通道的实现类。添加处理器到ChannelInitializer中，该处理器负责初始化和配置新连接的SocketChannel。在处理器中，通过ChannelPipeline添加了如下处理器：

StringDecoder：处理传入的字节数据，并将其解码为字符串。StringEncoder：处理传出的字符串数据，并将其编码为字节。ServerHandler1：自定义的处理器，用于处理客户端发送的消息。 绑定服务器的端口号，启动服务器。等待服务器的关闭事件。

处理器

@Slf4j

public class ServerHandler1 extends ChannelInboundHandlerAdapter {

@Override

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

log.info("Client Address ====== {}，读取的信息：{}", ctx.channel().remoteAddress(),msg);

ctx.channel().writeAndFlush("服务端writeAndFlush：我是服务端");

ctx.fireChannelActive();

//睡眠

TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);

}

@Override

public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {

//打印异常

cause.printStackTrace();

//关闭Channel连接，并通知ChannelFuture，通常是出现异常或者是完成了操作

ctx.close();

}

}

4. 客户端

@Slf4j

public class NettyClient {

private final static int PORT = 9012;

private final static String IP = "localhost";

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

/**

* 服务端是ServerBootstrap，客户端是Bootstrap

* Bootstrap引导channel连接，UDP连接用bind方法，TCP连接用connect方法

* */

Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();

/**

* 服务端是EventLoopGroup，客户端是NioEventLoopGroup

* 这里创建默认0个线程，一个线程工厂，一个选择器提供者

* */

NioEventLoopGroup eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();

try {

bootstrap.group(eventLoopGroup)

/**

* 初始化socket，定义tcp连接的实例

* */

.channel(NioSocketChannel.class)

.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

@Override

protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

/**

* 进行字符串的转换

* */

pipeline.addLast(new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));

pipeline.addLast(new StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));

/**

* 自定义处理器

* */

pipeline.addLast(new ClientHandler1());

}

});

ChannelFuture future = bootstrap.connect(IP, PORT).sync();

log.info("客户端访问");

future.channel().closeFuture().sync();

} finally {

eventLoopGroup.shutdownGracefully();

}

}

}

这段代码实现了一个使用Netty框架的客户端，它连接到指定的服务器端并与服务器进行通信。

创建一个Bootstrap实例，用于启动客户端。创建一个NioEventLoopGroup实例，用于处理客户端的事件和IO操作。绑定事件组到Bootstrap实例。指定使用的NioSocketChannel作为客户端套接字通道的实现类。添加处理器到ChannelInitializer中，该处理器负责初始化和配置客户端连接的SocketChannel。在处理器中，通过ChannelPipeline添加了如下处理器：

StringDecoder：处理传入的字节数据，并将其解码为字符串。StringEncoder：处理传出的字符串数据，并将其编码为字节。ClientHandler1：自定义的处理器，用于处理与服务器之间的通信。 使用Bootstrap的connect()方法连接到指定的服务器IP和端口。等待连接完成。在连接成功后，打印日志信息。等待客户端的关闭事件。

处理器

@Slf4j

public class ClientHandler1 extends ChannelInboundHandlerAdapter {

@Override

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

log.info("客户端读取的信息：{}", msg);

ctx.channel().writeAndFlush("客户端writeAndFlush：我是客户端");

TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(5000);

}

/**

* 当事件到达pipeline时候触发

*/

@Override

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

ctx.channel().writeAndFlush("客户端：开始聊天");

}

@Override

public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {

cause.printStackTrace();

//关闭Channel连接

ctx.close();

}

}

结果

服务端日志

<code>Client Address ====== /127.0.0.1:63740，读取的信息：客户端：开始聊天

Client Address ====== /127.0.0.1:63740，读取的信息：客户端writeAndFlush：我是客户端

Client Address ====== /127.0.0.1:63740，读取的信息：客户端writeAndFlush：我是客户端

客户端日志

客户端读取的信息：服务端writeAndFlush：我是服务端

客户端读取的信息：服务端writeAndFlush：我是服务端

总结

引导类-Bootstarp和ServerBootstrap

Bootstarp和ServerBootstrap被称为引导类，使你的应用程序和网络层相隔离。类似java项目的启动类。

连接-NioSocketChannel

客户端和服务端的启动都是采用配置的channel去连接处理器，这里服务端和客户端是用NioSocketChannel

事件组-EventLoopGroup和NioEventLoopGroup

客户端使用的是NioEventLoopGroup，服务端使用的是EventLoopGroup。 服务端和客户端的引导类启动后实现了配置的运行，客户端和服务端的连接都是采用NioSocketChannel。 连接的流程：

客户端创建一个channelchannel对应一个EventLoop，EventLoop存放到NioEventLoopGroup中服务端监听到后，创建一个channel连接，channel对应一个EventLoop，EventLoop存放到子的EventLoopGroup，父的事件组负责监听，一个事件对应一个子事件组。

在这里可以认为父是boss监听组，子是工作组。当客户端发送信息的时候，先被父监听，然后将异步调用工作组。消息会经过事件组的所有处理器。

实际上服务端的事件组也可以使用NioEventLoopGroup。

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