Netty常见组件二

一、ChannelHandler

在这里插入图片描述

1、ChannelHandler接口

从开发人员的角度来看，Netty 的主要组件是 ChannelHandler，它充当了所有处理入站和出站数据的应用程序逻辑的容器。ChannelHandler 的方法是由网络事件触发的。

Netty 定义了两个重要的 ChannelHandler 子接口：

ChannelInboundHandler：处理入站数据以及各种状态变化；
ChannelOutboundHandler：处理出站数据并且允许拦截所有的操作。

1.1 ChannelInboundHandler 接口方法

channelRegistered：当 Channel 已经注册到它的 EventLoop 并且能够处理 I/O 时被调用
channelUnregistered：当 Channel 从它的 EventLoop 注销并且无法处理任何 I/O 时被调用
channelActive：当 Channel 处于活动状态时被调用；Channel 已经连接/绑定并且已经就绪
channelInactive：当 Channel 离开活动状态并且不再连接它的远程节点时被调用
channelReadComplete：当 Channel 上的一个读操作完成时被调用
channelRead：当从 Channel 读取数据时被调用ChannelWritabilityChanged：当 Channel 的可写状态发生改变时被调用。可以通过调用 Channel 的 isWritable()方法来检测 Channel 的可写性。与可写性相关的阈值可以通过 Channel.config().setWriteHighWaterMark()和 Channel.config().setWriteLowWaterMark()方法来设置
userEventTriggered：当 ChannelnboundHandler.fireUserEventTriggered()方法被调用时被调用。

这些方法将会在数据被接收时或者与其对应的 Channel 状态发生改变时被调用。这些方法也与 Channel 的生命周期密切相关。

1.2 ChannelOutboundHandler 接口方法

bind(ChannelHandlerContext,SocketAddress,ChannelPromise)：当请求将 Channel 绑定到本地地址时被调用
connect(ChannelHandlerContext,SocketAddress,SocketAddress,ChannelPromise)：当请求将 Channel 连接到远程节点时被调用
disconnect(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)：当请求将 Channel 从远程节点断开时被调用
close(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)：当请求关闭 Channel 时被调用
deregister(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)：当请求将 Channel 从它的 EventLoop 注销时被调用
read(ChannelHandlerContext)：当请求从 Channel 读取更多的数据时被调用
flush(ChannelHandlerContext)：当请求通过 Channel 将入队数据冲刷到远程节点时被调用
write(ChannelHandlerContext,Object,ChannelPromise)：当请求通过 Channel 将数据写到远程节点时被调用

2、ChannelHandler适配器

我们可以使用 ChannelInboundHandlerAdapter 和 ChannelOutboundHandlerAdapter 类作为自己的 ChannelHandler 的父类。因为它们提供了定义在对应接口中的所有方法的默认实现。所以，我们在开发过程中，只需要关注实现我们感兴趣的事件即可。

不管是读和写，Buffer 用完后都必须进行释放，否则可能会造成内存泄露。 Netty为我们提供的各种预定义 Handler 实现，都实现了数据的正确处理，所以我们自行在编写业务 Handler 时，也需要注意这一点：要么继续传递，要么自行释放。

SimpleChannelInboundHandler 是 ChannelInboundHandlerAdapter的子类，做了一些资源管理封装，这个实现会在数据被 channelRead0()方法消费之后自动释放数据。使用它也是不多的选择。在这里插入图片描述

二、Bootstrap和ServerBootstrap

网络编程里，“服务器”和“客户端”实际上表示了不同的网络行为；换句话说，是监听传入的连接还是建立到一个或者多个进程的连接。因此，Netty 提供了两种类型的启动器引导：

Bootstrap：用于客户端启动，
ServerBootstrap：用于服务器启动。

Bootstrap和ServerBootStrap是 Netty提供的一个创建客户端和服务端启动器的工厂类，使用这个工厂类非常便利地创建启动类，大大地减少了开发的难度。

看一下它们类图：在这里插入图片描述

可以看出都是继承于 AbstractBootStrap抽象类，所以大致上的配置方法都相同。

Bootstrap和ServerBootstrap的区别：在这里插入图片描述

区别一 ServerBootstrap 将绑定到一个端口，因为服务器必须要监听连接，而 Bootstrap 则是由想要连接到远程节点的客户端应用程序所使用的。
区别二一个客户端只需要一个 EventLoopGroup，但是一个 ServerBootstrap 则需要两个（也可以是同一个实例）EventLoopGroup。

一般来说，使用 Bootstrap/ServerBootstrap创建启动器的步骤可分为以下几步：在这里插入图片描述一般代码如下：下面就从这几个方法了解 Bootstrap。

    private void start() throws InterruptedException {
        //创建两个线程组 boosGroup、workerGroup
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            //创建服务端的启动对象，设置参数
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //设置两个线程组
                    //设置服务端通道实现类型
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    //设置线程队列得到连接个数
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                    //设置保持活动连接状态
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                    //使用本地地址，绑定端口号
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port))
                    //使用匿名内部类的形式初始化通道对象
                    .childHandler(new ChannelInitializer() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            //给pipeline管道设置处理器
                            socketChannel.pipeline().addLast(new MyServerHandler());
                        }
                    });
            System.out.println("MyServer 服务端已经准备就绪...");
            // 异步绑定，启动服务端， sysc()会阻塞到完成
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind().sync();
            System.out.println("服务器启动完成");
            //阻塞当前线程，对关闭通道进行监听（直到服务器 channel被关闭）
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            //释放掉所有的资源，包括创建的线程
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

1、group()

因为服务端要使用两个线程组，一般创建线程组直接使用以下 new就完事了。

bossGroup：用于监听客户端连接，专门负责与客户端创建连接，并把连接注册到workerGroup的Selector中。
workerGroup：用于处理每一个连接发生的读写事件。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

既然是线程组，那线程数默认是多少呢？

通过源码可以看到，如果不传，默认的线程数是 cpu核数的两倍。在这里插入图片描述假设想自定义线程数，可以使用有参构造器：

//设置bossGroup线程数为1
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
//设置workerGroup线程数为16
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(16);

2、channel()

这个方法用于设置通道类型，当建立连接后，会根据这个设置创建对应的 Channel实例。

通道类型有以下：

NioSocketChannel：异步非阻塞的客户端 TCP Socket 连接。
NioServerSocketChannel：异步非阻塞的服务器端 TCP Socket 连接。因为是异步非阻塞的。所以一般首选
OioSocketChannel：同步阻塞的客户端 TCP Socket 连接。
OioServerSocketChannel：同步阻塞的服务器端 TCP Socket 连接。
NioSctpChannel：异步的客户端 Sctp（Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议）连接。
NioSctpServerChannel：异步的 Sctp 服务器端连接。

3、option()与childOption()

option()与childOption()的区别：

option()：设置的是服务端参数，用于接收进来的连接，也就是 boosGroup线程。
childOption()，是提供给父管道接收到的连接，也就是 workerGroup线程。

ChannelOption类的各种属性在套接字选项中都有对应。所以我们直接指定它的属性即可。

常用属性如下：

ChannelOption.SO_BACKLOG SO_BACKLOG (Socket参数)，服务端接受连接的队列长度，如果队列已满，客户端连接将被拒绝。默认值，Windows为200，其他为128
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。
ChannelOption.SO_KEEPALIVE SO_KEEPALIVE (Socket参数)，连接保活，默认值为False。启用该功能时，TCP会主动探测空闲连接的有效性。
ChannelOption.SO_RCVBUF SO_RCVBUF（Socket参数），TCP数据接收缓冲区大小。
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 TCP_NODELAY (TCP参数)，立即发送数据，默认值为Ture。

4、localAddress()

在这里插入图片描述 localAddress() 方法：提供用于服务端或者客户端绑定服务器地址和端口号（SocketAddress）。

localAddress() 与 bind()方法在绑定地址和端口号时是类似的，两者选一个绑定即可。

5、childHandler（重点）

在 Bootstrap中 childHandler()方法需要初始化通道，实例化一个 ChannelInitializer，这时候需要重写 initChannel()初始化通道的方法，装配流水线就是在这个地方进行。代码如下：

//使用匿名内部类的形式初始化通道对象
.childHandler(new ChannelInitializer() {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
        //给pipeline管道设置处理器
        socketChannel.pipeline().addLast(new MyServerHandler());
    }
});

ChannelPipeline是 Netty处理请求的责任链，ChannelHandler则是具体处理请求的处理器。

我们的重点就是创建一个 ChannelHandler，然后实现业务Handler的处理。

处理器Handler主要分为两种：一般我们会继承这两个。

ChannelInboundHandlerAdapter(入站处理器)：入站指的是数据从底层java NIO Channel到Netty的Channel。
ChannelOutboundHandler(出站处理器)：出站指的是通过Netty的Channel来操作底层的java NIO Channel。

SimpleChannelInboundHandler 是 ChannelInboundHandlerAdapter的子类，做了一些封装，一般我们也会使用。

6、bind()

bind()方法：提供用于服务端或者客户端绑定服务器地址和端口号（SocketAddress），默认是异步启动。如果加上 sync()方法则是同步。

// 异步绑定，启动服务端， sysc()会阻塞到完成
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind().sync();

bind() 有五个同名的重载方法，作用都是用于绑定地址和端口号，并启动服务。在这里插入图片描述

7、关闭EventLoopGroup

//释放掉所有的资源，包括创建的线程
bossGroup.shutdownGracefully().sync();;
workerGroup.shutdownGracefully();

优雅地关闭所有的 child Channel。关闭之后，释放掉底层的资源。如果加上 sync()方法则是同步。

参考文章：

超详细Netty入门，看这篇就够了！：https://blog.csdn.net/yunqiinsight/article/details/107953180

– 求知若饥，虚心若愚。

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