Netty概述及Hello word入门

目录

概述

Netty是什么

Netty的地位 

Netty的优势

HelloWord入门程序

目标

pom依赖

服务器端 

客户端 

运行结果 

入门把握理解

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概述

Netty是什么

Netty is an asynchronous event-driven network application framework
for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.

Netty 是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发可维护、高性能的网络服务器和客户端。用一句简单的话来说就是：Netty封装了JDK的NIO，让你用得更爽，你不用再写一大堆复杂的代码了。

Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端的编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户、服务端应用。Netty相当于简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如：基于TCP和UDP的socket服务开发。

Netty的地位 

Netty 在 Java 网络应用框架中的地位就好比：Spring 框架在 JavaEE 开发中的地位

以下的框架都使用了 Netty，因为它们有网络通信需求！

• Cassandra - nosql 数据库
• Spark - 大数据分布式计算框架
• Hadoop - 大数据分布式存储框架
• RocketMQ - ali 开源的消息队列
• ElasticSearch - 搜索引擎
• gRPC - rpc 框架
• Dubbo - rpc 框架
• Spring 5.x - flux api 完全抛弃了 tomcat ，使用 netty 作为服务器端
• Zookeeper - 分布式协调框架

Netty的优势

• Netty vs NIO，工作量大，bug 多
  • 需要自己构建协议
  • 解决 TCP 传输问题，如粘包、半包
  • epoll 空轮询导致 CPU 100%
  • 对 API 进行增强，使之更易用，如 FastThreadLocal => ThreadLocal，ByteBuf => ByteBuffer
• Netty vs 其它网络应用框架
  • Mina 由 apache 维护，将来 3.x 版本可能会有较大重构，破坏 API 向下兼容性，Netty 的开发迭代更迅速，API 更简洁、文档更优秀
  • 久经考验，16年，Netty 版本
    • 2.x 2004
    • 3.x 2008
    • 4.x 2013
    • 5.x 已废弃（没有明显的性能提升，维护成本高）

HelloWord入门程序

目标

开发一个简单的服务器端和客户端

• 客户端向服务器端发送 hello, world
• 服务器仅接收，不返回

pom依赖

<dependency>
    <groupId>io.nettygroupId>
    <artifactId>netty-allartifactId>
    <version>4.1.39.Finalversion>
dependency>

服务器端 

public class HelloServer {
    public static void main(String[] args) {
 
        new ServerBootstrap()
                //1 创建NioEventLoopGroup，可以简单理解为线程池+Selector
                .group(new NioEventLoopGroup())
                //2 选择服务Socket实现类，其中NioServerSocketChannel表示基于NIO的服务端实现
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                //3 添加的处理器都是给SocketChannel用的，而不是给ServerSocketChannel
                .childHandler(new ChannelInitializer() {
                    protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
                        //5 SocketChannel的处理器，解码ByteBuffer==>String
                        ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                        //6 SocketChannel的业务处理器。使用上一个处理器的处理结果
                        ch.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler() {
                            protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
                                System.out.println(s);
                            }
                        });
                    }
                })
        .bind(8080);//4 绑定的端口
    }
}

客户端 

public class HelloClient {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Bootstrap()
                //1 创建NioEventLoopGroup通Server
                .group(new NioEventLoopGroup())
                //2 创建客户Socket实现类，NioSocketChannel表示基于NIO的客户端实现
                .channel(NioSocketChannel.class)
                //3 添加SocketChannel的处理器，ChannelInitializer处理器（仅执行一次），
                // 它的作用是待客户端SocketChannel建立连接以后，执行initChannel以便添加更多的处理器
                .handler(new ChannelInitializer() {
                    protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
                        //8
                        ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                    }
                })
                //4 指定要连接的服务器和端口
                .connect("127.0.0.1",8080)
                //5 Netty中的很多方法都是异步的，如connet，这时需要使用sync方法等待connect建立连接完毕
               .sync()
                //6获取channel对象，它即为通道抽象它可以进行读写操作
                .channel()
                //7 写入消息并清空缓冲区
                .writeAndFlush(new Date()+":hello word!");
    }
}

运行结果 

入门把握理解

• 把 channel 理解为数据的通道
• 把 msg 理解为流动的数据，最开始输入是 ByteBuf，但经过 pipeline 的加工，会变成其它类型对象，最后输出又变成 ByteBuf
• 把 handler 理解为数据的处理工序
  • 工序有多道，合在一起就是 pipeline，pipeline 负责发布事件（读、读取完成...）传播给每个 handler， handler 对自己感兴趣的事件进行处理（重写了相应事件处理方法）
  • handler 分 Inbound 和 Outbound 两类
• 把 eventLoop 理解为处理数据的工人
  • 工人可以管理多个 channel 的 io 操作，并且一旦工人负责了某个 channel，就要负责到底（绑定）
  • 工人既可以执行 io 操作，也可以进行任务处理，每位工人有任务队列，队列里可以堆放多个 channel 的待处理任务，任务分为普通任务、定时任务
  • 工人按照 pipeline 顺序，依次按照 handler 的规划（代码）处理数据，可以为每道工序指定不同的工人