netty 介绍

一、 Netty 是什么

Netty 是一个广泛使用的 Java 网络编程框架
而Netty就是基于Java NIO技术封装的一套框架
一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持

二、Netty 组成部分

1 、Channel

NIO 基本结构，它代表了一个用于连接到实体如硬件设备、文件、网络套接字活程序组件，能够执行一个活多个不同的I/O 操作（例如读和写）的开放连接
可以把 Channe 想象成一个可以 、打开 、关闭 、连接、断开 、传入、传出 数据的运输工具

2、 Callback

callback（回调）是一个简单的方法，提供给另一种方法作为引用，这个后者就可以在某个合适的时间调用前者
Netty 内部使用回调处理事件时，一旦这样的回调被触发，事件可以有接口ChannelHandler的实现来处理

3、Futre

Futre 提供了另一种在操作完成时通知应用程序的方式 。这个对象可以看作是一个异步操作的结果的占位符；它将在未来的某个时刻完成，并提供对其结果的访问

4、事件和 ChannelHandler

Netty 使用不同的事件来通知我们状态的改变或者是操作的状态。这使得我们能够基于已经
发生的事件来触发适当的动作。这些动作可能是：
记录日志；
数据转换；
流控制；
应用程序逻辑
传统的I/o是阻塞的
Java 用 Selector 实现非阻塞IO
使用了事件通知API以确定在一组非阻塞套接字中有那些已经能够进行IO相关的操作

netty 解决TCP粘包和拆包问题

三 、 什么时粘包和拆包

首先TCP是一个"流"协议，犹如河中水一样连成一片，没有严格的分界线。当我们在发送数据的时候就会出现多发送与少发送问题，也就是TCP粘包与拆包。得不到我们想要的效果。
所谓粘包：当你把A，B两个数据从甲发送到乙，本想A与B单独发送，但是你却把AB一起发送了，此时AB粘在一起，就是粘包了
所谓拆包: 如果发送数据的时候，你把A、B拆成了几份发，就是拆包了。当然数据不是你主动拆的，是TCP流自动拆的

解决办法

1、消息定长，比如把报文消息固定为500字节，不够用空格补位
2、在包尾增加回车换行符进行分割，例如FTP协议
3、将消息分为消息头和消息体，消息头中包含表示消息总长度的字段
4、更复杂的应用层协议

新建maven项目 pom.xml 引入netty相关依赖

<dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>5.0.0.Alpha1</version>
        </dependency>

编写服务端

package com.example.netty;
 
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.DelimiterBasedFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import io.netty.handler.timeout.ReadTimeoutHandler;
import io.netty.util.CharsetUtil;
import io.netty.util.ReferenceCountUtil;
 
/**
 * netty服务端
 * NioEventLoopGroup是一个处理I/O操作的多线程事件循环。
 * Netty为不同类型的传输提供了各种EventLoopGroup实现。
 * 我们在这个例子中实现了一个服务器端应用程序，
 * 因此将使用两个NioEventLoopGroup。第一个通常被称为“boss”，接受传入的连接。第二个通常称为“worker”，
 * 在boss接受连接并将接受的连接注册到worker之后，处理接受连接的流量。使用多少线程以及如何将它们映射到创建的通道取决于EventLoopGroup实现，
 * 甚至可以通过构造函数进行配置。
 *
 * ServerBootstrap是一个设置服务器的助手类。您可以直接使用通道设置服务器。但是，请注意这是一个冗长的过程，在大多数情况下您不需要这样做。
 * 在这里，我们指定使用NioServerSocketChannel类，该类用于实例化一个新通道以接受传入连接。
 *
 * 这里指定的处理程序总是由新接受的通道计算。ChannelInitializer是用于帮助用户配置新通道的特殊处理程序。
 * 您很可能希望通过添加一些处理程序(如DiscardServerHandler)来实现您的网络应用程序，来配置新通道的ChannelPipeline。
 * 随着应用程序变得复杂，您可能会向管道中添加更多的处理程序，并最终将这个匿名类提取到顶级类中。
 *
 * 您还可以设置特定于通道实现的参数。我们正在编写TCP/IP服务器，因此我们可以设置套接字选项，如tcpNoDelay和keepAlive。
 * 请参阅ChannelOption的apidocs和特定的ChannelConfig实现，以获得受支持的ChannelOptions的概述。
 *
 * 你注意到option()和childOption()了吗?option()用于接收传入连接的NioServerSocketChannel。
 * childOption()用于父服务器通道接受的通道，在本例中是NioServerSocketChannel。
 * 我们现在准备好出发了。剩下的就是绑定到端口并启动服务器。在这里，我们绑定到机器中所有NICs(网络接口卡)的端口8080。
 * 现在，您可以任意次数地调用bind()方法(使用不同的绑定地址)。
 *
 * telnet 可以测试服务器是否工作
 * telnet localhost 8080
 */
public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new NettyServer().run(8080);
    }
    //新建一个netty服务器
    public void run(int port) throws Exception{
        //NioEventLoopGroup是一个处理I/O操作的多线程循环
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
        System.out.println("准备运行端口：" + port);
        try{
            //服务器的设置助手类
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap = serverBootstrap.group(bossGroup,workGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                    //这里指定的处理程序总是由新接受的通道计算。
                    .childHandler (new ChildChannelHandler());
            //绑定端口，同步等待成功
            ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(port).sync();
            //等待服务监听端口关闭
            future.channel().closeFuture().sync();
    } finally {
                //退出，释放线程资源
            workGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}
//ChannelInitializer是用于帮助用户配置新通道的特殊处理程序
class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
 
    //请求到达后调用
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
//        ByteBuf byteBuf= Unpooled.copiedBuffer("$".getBytes());
//        socketChannel.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(1024,byteBuf));
        socketChannel.pipeline().addLast(new StringDecoder());//进行字符串的编解码设置
        socketChannel.pipeline().addLast(new StringEncoder());
        socketChannel.pipeline().addLast(new ReadTimeoutHandler(60));//设置超时时间
        socketChannel.pipeline().addLast(new DiscardServerHandler());
    }
}
 
/**服务器类型设置
 *
 * **/
class DiscardServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {
    @Override
    //只要接收到数据，就会调用channelRead()方法
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
 
        try {
            //ByteBuf是一个引用计数的对象，必须通过release()方法显式地释放它
            ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
            System.out.println("传输内容是");
            System.out.println(in.toString(CharsetUtil.UTF_8));
            //返回信息
            ByteBuf resp= Unpooled.copiedBuffer("收到信息$".getBytes());
            ctx.writeAndFlush(resp);
        }  finally {
            System.out.println(msg);
            ReferenceCountUtil.release(msg);
        }
    }
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        // 出现异常就关闭
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
 
}

编写客户端

package com.example.netty;
 
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.DelimiterBasedFrameDecoder;
import io.netty.util.CharsetUtil;
import io.netty.util.ReferenceCountUtil;
 
/**
 * netty 编写的客户端
 */
public class TimeClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new TimeClient().connect(8080,"localhost");
    }
    public  void connect(int port, String host)throws Exception{
        //配置客户端
        System.out.println(port+"--"+host);
        EventLoopGroup eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(eventLoopGroup).channel(NioSocketChannel.class)
                    .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            ByteBuf byteBuf= Unpooled.copiedBuffer("$".getBytes());
                            socketChannel.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(1024,byteBuf));
                            socketChannel.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());
                        }
                    });
            //绑定端口，同步等待成功
            ChannelFuture future = bootstrap.connect(host,port).sync();
            //等待服务监听端口关闭
            future.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            //优雅退出，释放线程资源
            eventLoopGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}
class TimeClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {
    private byte[] req;
    public TimeClientHandler(){
        req="$tmb00035ET3318/08/22 11:5704026.75,027.31,20.00,20.00$".getBytes();
    }
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ByteBuf message=null;
        for(int i=0;i<100;i++){
            message= Unpooled.buffer(req.length);
            message.writeBytes(req);
            ctx.writeAndFlush(message);
        }
    }
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        try {
            ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
            System.out.println(in.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        }  finally {
            ReferenceCountUtil.release(msg);
        }
    }
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        // 出现异常就关闭
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
 
}

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