Netty学习笔记--1(使用Netty搭建一个基于Http协议的服务)

0.what is Netty?

简单来说,Netty是异步的,事务驱动的,高性能的NIO框架
Netty官网
其中有详细的netty介绍,刚开始学习,有什么不对,欢迎指出。

1.Netty中几个比较重要的概念

1.0 Handler

Handler其实就是事件的处理器,Netty通过Channel读入请求内容后会分配给Handler进行事件处理,Handler能够处理的事件包括:数据接收,异常处理,数据转换,编码解码等问题,其中包含两个非常重要的接口ChannelInboundHandler,ChannelOutboundHandler,前者负责处理客户端发送到服务端的请求,后者反之。关于Handler执行顺序的一些介绍可以看一看这篇文章: handler的执行顺序
在这个地方有一个值得注意的点,无论是InboundHandler还是OutboundHandler都不适合用于做耗时操作,官方要求耗时操作应当使用单独的EventExcutorGroup+专门的Handler来进行操作

static final EventExecutorGroup group = new DefaultEventExecutorGroup(16); 
... 
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); 
pipeline.addLast("decoder", new MyProtocolDecoder()); pipeline.addLast("encoder", new MyProtocolEncoder()); 
// Tell the pipeline to run MyBusinessLogicHandler's event handler methods 
// in a different thread than an I/O thread so that the I/O thread is not blocked by 
// a time-consuming task. 
// If your business logic is fully asynchronous or finished very quickly, you don't 
// need to specify a group. 
pipeline.addLast(group, "handler", new MyBusinessLogicHandler());

1.1 Channel

这里的Channel的概念和NIO中Channel的概念是一样的,相当于一个Socket连接

1.2 Bootstrap

Bootstrap其实就是Netty服务的启动器,服务端使用的是ServerBootstrap,客户端使用的是Bootstrap,我们可以通过配置Bootstrap来配置Netty使用哪种的Channel,Group,Handler和Encoder,Decoder……

1.3 LoopGroup

一个LoopGroup可以包含多个EventLoop,我目前的理解是将其理解为一个线程池,其中的EventLoop为其中的线程

1.4 ChannelFuture

这点在官方的Guide中也有提到,在Netty中,所有的处理都是异步的,因此需要一个Future对象,可以注册监听在异步线程处理完以后进行一些处理

2.HelloWorld

2.0 Server端代码

public class Server{

    public void start(int port) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventExecutorGroup bussinessGroup = new DefaultEventExecutorGroup(16);
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                     //使用哪一种Channel
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            //添加http请求所需要的编码器与解码器
                            ch.pipeline().addLast(new HttpResponseEncoder());
                            ch.pipeline().addLast(new HttpRequestDecoder());
                            //ch.pipeline().addLast(new ServerOutboundHandler()); //如果存在OutboundHandler则必须在最后一个inbound前面
                            ch.pipeline().addLast(new ServerHandler());
                            //耗时操作使用的group和专门的handler
                            ch.pipeline().addLast(bussinessGroup, "handler", new BusinessHandler());
                        }
                    })
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
            ChannelFuture f = b.bind(port);
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Server server = new Server();
        server.start(8090);
    }

}

2.1 ServerHandler

public class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    private HttpRequest request;
    private HttpContent content;
    private FullHttpResponse response;
    private StringBuilder sb = new StringBuilder();

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

        if (msg instanceof HttpRequest) {
            request = (HttpRequest) msg;
            System.out.println(request.uri());
            System.out.println("request received success");
            sb.append("request received success \n");
        }
        if (msg instanceof HttpContent) {
            content = (HttpContent) msg;
            ByteBuf buf = content.content();
            String result = buf.toString(CharsetUtil.UTF_8);
            System.out.println(result);
            buf.release();
            System.out.println("content received success");
            sb.append("content received success");
            response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, Unpooled.wrappedBuffer(sb.toString().getBytes()));
            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }

    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.close();
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        HttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_GATEWAY);
        ctx.writeAndFlush(response);
        ctx.close();
    }
}

3. 请求服务器

3.0 使用postman来请求服务器

postman访问netty服务器

我使用post方式随意发送了任意内容到服务器,能够得到返回内容,并且idea控制台输出如下,表明可以获得postman发送的数据

idea控制台输出内容

3.1 使用NettyClient访问Netty服务器

3.1.0 Client

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                @Override
                protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    ch.pipeline().addLast(new HttpClientCodec());
                    ch.pipeline().addLast(new ClientHandler());
                }
            });
            ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 8090).sync();
            Channel ch = f.channel();
            FullHttpRequest request = new DefaultFullHttpRequest(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpMethod.POST, "http://127.0.0.1:8090", Unpooled.wrappedBuffer("{ \"test\" : \"test\" }".getBytes()));  //发送请求道服务端
            request.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, HttpHeaderValues.APPLICATION_JSON);
            request.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH, 1024);  //必须设置Content length否则服务端收不到content
            System.out.println(request.content().toString(CharsetUtil.UTF_8));
            ch.writeAndFlush(request);
            //wait until server to close the connection
            ch.closeFuture().sync();
        }finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

}

3.1.1 ClientHandler

public class ClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        HttpContent content;
        HttpResponse response;
        if (msg instanceof HttpResponse) {
            response = (HttpResponse) msg;
            System.out.println(response.status().toString());
        }

        if (msg instanceof HttpContent) {
            content = (HttpContent) msg;
            ByteBuf buf = content.content();
            String responseContent = buf.toString(CharsetUtil.UTF_8);
            System.out.println(responseContent);
            buf.release();
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

以上代码也能获得和postman访问相同的效果

4.其中思考的问题

  • Q:耗时的业务逻辑操作应该放在哪里
    A:使用EventExcutorGroup和单独的Handler来实现业务逻辑代码(在上面的代码中有提到)
  • Q :如何将InboundMessageHandler读到的msg传到其他Handler
    A:使用ctx.pipeline().channel().attr()可以设置属性来在Handler传递属性值
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