Netty实现Socket

Netty实现Socket

从Java1.4开始， Java引入了non-blocking IO，简称NIO。NIO与传统socket最大的不同就是引入了Channel和多路复用selector的概念。传统的socket是基于stream的，它是单向的，有InputStream表示read和OutputStream表示写。而Channel是双工的，既支持读也支持写，channel的读/写都是面向Buffer。 NIO中引入的多路复用Selector机制（如果是linux系统，则应用的epoll事件通知机制）可使一个线程同时监听多个Channel上发生的事件。 虽然Java NIO相比于以往确实是一个大的突破，但是如果要真正上手进行开发，且想要开发出好的一个服务端网络程序，那么你得要花费一点功夫了，毕竟Java NIO只是提供了一大堆的API而已，对于一般的软件开发人员来说只能呵呵了。因此，社区中就涌现了很多基于Java NIO的网络应用框架，其中以Apache的Mina，以及Netty最为出名。

一、Netty实现Socket

1、Netty服务端示例：

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1)
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); // (2)
    b.group(bossGroup, workerGroup)　　// (3)
     .channel(NioServerSocketChannel.class) // (4)
     .handler(new LoggingHandler())    // (5)
     .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // (6)
         @Override
         public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
             ch.pipeline().addLast(new DiscardServerHandler());
         }
     })
     .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)          // (7)
     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (8)

     // Bind and start to accept incoming connections.
     ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // (9)

     // Wait until the server socket is closed.
     // In this example, this does not happen, but you can do that to gracefully
     // shut down your server.
     f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

上面这段代码展示了服务端的一个基本步骤：

(1)、初始化用于Acceptor的主"线程池"以及用于I/O工作的从"线程池"；

(2)、初始化ServerBootstrap实例， 此实例是netty服务端应用开发的入口；

(3)、通过ServerBootstrap的group方法，设置（1）中初始化的主从"线程池"；

(4)、指定通道channel的类型，由于是服务端，故而是NioServerSocketChannel；

(5)、设置ServerSocketChannel的处理器（此处不详述，后面的系列会进行深入分析）

(6)、设置子通道也就是SocketChannel的处理器， 其内部是实际业务开发的"主战场"

(7)、配置ServerSocketChannel的选项

(8)、配置子通道也就是SocketChannel的选项

(9)、绑定并侦听某个端口

2、Netty客户示例：

public class TimeClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String host = args[0];
        int port = Integer.parseInt(args[1]);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1)

        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap(); // (2)
            b.group(workerGroup); // (3)
            b.channel(NioSocketChannel.class); // (4)
            b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (5)
            b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // (6)
                @Override
                public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());
                }
            });

            // Start the client.
            ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // (7)

            // Wait until the connection is closed.
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

客户端的开发步骤和服务端都差不多：

(1)、初始化用于连接及I/O工作的"线程池"；

(2)、初始化Bootstrap实例， 此实例是netty客户端应用开发的入口；

(3)、通过Bootstrap的group方法，设置（1）中初始化的"线程池"；

(4)、指定通道channel的类型，由于是客户端，故而是NioSocketChannel；

(5)、设置SocketChannel的选项（此处不详述，后面的系列会进行深入分析）；

(6)、设置SocketChannel的处理器， 其内部是实际业务开发的"主战场"；

(7)、连接指定的服务地址；

二、Netty实现SSLSocket

netty创建服务端时，在初始化channl时，把handler加入ChannelPipeline时，在最开始那个handler设为SslHandler：

SSLContext sslContext = SslUtil.createSSLContext(type ，path ，password); ///SslUtil自定义类
SSLEngine sslEngine = sslContext.createSSLEngine(); sslEngine.setUseClientMode(false); /// 是否使用客户端模式 sslEngine.setNeedClientAuth(false); ////是否需要验证客户端
pipeline.addLast("ssl", new SslHandler(sslEngine));

SslUtil类：

private static volatile SSLContext sslContext = null;

public static SSLContext createSSLContext(String type ,String path ,String password) throws Exception {
　　if(null == sslContext){
　　　　　synchronized (SslUtil.class) {
　　　　　　if(null == sslContext){

　　　　　　　　KeyStore ks = KeyStore.getInstance(type); /// "JKS"  　　　　  　　
　　　　　　　　InputStream ksInputStream = new FileInputStream(path); /// 证书存放地址
  　　　　  　　ks.load(ksInputStream, password.toCharArray());
 　　　　  　　 KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
　　　　   　　 kmf.init(ks, password.toCharArray());
 　　　　  　　 SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
　　　　   　　 sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), null, null);
　　　　　　}
　　　　}
　　}
    return sslContext;
}

参考博客：

[1]Netty4.x 源码实战系列（一）： 深入理解ServerBootstrap 与 Bootstrap （1）

[2]Netty 实现SSL安全连接(wss://)

[3]Netty笔记之三：Netty实现Socket编程

[4]Netty框架学习之(一）：Netty框架简介

[5]深入理解Netty框架