Netty入门系列(1) --使用Netty搭建服务端和客户端

引言

前面我们介绍了网络一些基本的概念，虽然说这些很难吧，但是至少要做到理解吧。有了之前的基础，我们来正式揭开Netty这神秘的面纱就会简单很多。

服务端

public class PrintServer {

    public void bind(int port) throws Exception {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();						//1
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();					//2
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();							//3
            b.group(bossGroup, workerGroup)										//4
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)						//5
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)						//6
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {		//7
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new PrintServerHandler());
                        }
                    });

            ChannelFuture f = b.bind(port).sync();				//8

            f.channel().closeFuture().sync();					//9
        } finally {
            // 优雅退出，释放线程池资源
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    /**
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 8080;
        new TimeServer().bind(port);
    }
}

我们来分析一下上面的这段代码（下面的每一点对应上面的注释）

1~2：首先我们创建了两个NioEventLoopGroup实例，它是一个由Netty封装好的包含NIO的线程组。为什么创建两个？我想经过前面的学习大家应该都清楚了。对，因为Netty的底层是IO多路复用，bossGroup 是用于接收客户端的连接，原理就是一个实现的Selector的Reactor线程。而workerGroup用于进行SocketChannel的网络读写。

3：创建一个ServerBootstrap对象，可以把它想象成Netty的入口，通过这类来启动Netty，将所需要的参数传递到该类当中，大大降低了的开发难度。

4：将两个NioEventLoopGroup实例绑定到ServerBootstrap对象中。

5：创建Channel（典型的channel有NioSocketChannel，NioServerSocketChannel，OioSocketChannel，OioServerSocketChannel，EpollSocketChannel，EpollServerSocketChannel），这里创建的是NIOserverSocketChannel，它的功能可以理解为当接受到客户端的连接请求的时候，完成TCP三次握手，TCP物理链路建立成功。并将该“通道”与workerGroup线程组的某个线程相关联。

6：设置参数，这里设置的SO_BACKLOG，意思是客户端连接等待队列的长度为1024.

7：建立连接后的具体Handler。就是我们接受数据后的具体操作，例如：记录日志，对信息解码编码等。

8：绑定端口，同步等待成功

9：等待服务端监听端口关闭

绑定该服务端的Handler

public class PrintServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
	    throws Exception {
	ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;										//1
	byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
	buf.readBytes(req); //将缓存区的字节数组复制到新建的req数组中
	String body = new String(req, "UTF-8");
	System.out.println(body);
	String response= "打印成功";
	ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(response.getBytes());
	ctx.write(resp);													//2
    }	

    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
	ctx.flush();														//3
    }

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

PrintServerHandler 继承 ChannelHandlerAdapter ，在这里它的功能为 打印客户端发来的数据并且返回客户端打印成功。

我们只需要实现channelRead，exceptionCaught，前一个为接受消息具体逻辑的实现，后一个为发生异常后的具体逻辑实现。

1：我们可以看到，接受的消息被封装为了Object ，我们将其转换为ByteBuf ，前一章的讲解中也说明了该类的作用。我们需要读取的数据就在该缓存类中。

2~3：我们将写好的数据封装到ByteBuf中，然后通过write方法写回到客户端，这里的3调用flush方法的作用为，防止频繁的发送数据，write方法并不直接将数据写入SocketChannel中，而是把待发送的数据放到发送缓存数组中，再调用flush方法发送数据。

客户端

public class PrintClient {

    public void connect(int port, String host) throws Exception {
	EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();                 //1
	try {
	    Bootstrap b = new Bootstrap();                              //2
	     b.group(group)                                             //3
	        .channel(NioSocketChannel.class)                        //4
		    .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)                //5
		    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {      //6
			@Override
			public void initChannel(SocketChannel ch)
				throws Exception {
			    ch.pipeline().addLast(new PrintClientHandler());
			}
		    });

	    ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync();             //7
	    f.channel().closeFuture().sync();                           //8
	} finally {
	    // 优雅退出，释放NIO线程组
	    group.shutdownGracefully();
	}
    }

    /**
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
	int port = 8080;
	new TimeClient().connect(port, "127.0.0.1");
    }
}

我们继续来分析一下上面的这段代码（下面的每一点对应上面的注释）

1：区别于服务端，我们在客户端只创建了一个NioEventLoopGroup实例，因为客户端你并不需要使用I/O多路复用模型，需要有一个Reactor来接受请求。只需要单纯的读写数据即可

2：区别于服务端，我们在客户端只需要创建一个Bootstrap对象，它是客户端辅助启动类，功能类似于ServerBootstrap。

3：将NioEventLoopGroup实例绑定到Bootstrap对象中。

4：创建Channel（典型的channel有NioSocketChannel，NioServerSocketChannel，OioSocketChannel，OioServerSocketChannel，EpollSocketChannel，EpollServerSocketChannel），区别与服务端，这里创建的是NIOSocketChannel.

5：设置参数，这里设置的TCP_NODELAY为true，意思是关闭延迟发送，一有消息就立即发送，默认为false。

6：建立连接后的具体Handler。注意这里区别与服务端，使用的是handler()而不是childHandler()。handler和childHandler的区别在于，handler是接受或发送之前的执行器；childHandler为建立连接之后的执行器。

7：发起异步连接操作

8：当代客户端链路关闭

绑定该客户端的Handler

public class PrintClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {

    private static final Logger logger = Logger
	    .getLogger(TimeClientHandler.class.getName());

    private final ByteBuf firstMessage;

    /**
     * Creates a client-side handler.
     */
    public TimeClientHandler() {
	byte[] req = "你好服务端".getBytes();
	firstMessage = Unpooled.buffer(req.length);                                 //1
	firstMessage.writeBytes(req);

    }

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
	ctx.writeAndFlush(firstMessage);                                            //2
    }

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)              //3
	    throws Exception {
	ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
	byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
	buf.readBytes(req);
	String body = new String(req, "UTF-8");
	System.out.println("服务端回应消息 : " + body);
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {   //4
	// 释放资源
	System.out.println("Unexpected exception from downstream : "
		+ cause.getMessage());
	ctx.close();
    }
}

PrintClientHandler 继承 ChannelHandlerAdapter ，在这里它的功能为 发送数据并打印服务端发来的数据。

我们只需要实现channelActive，channelRead，exceptionCaught，第一个为建立连接后立即执行，后两个与一个为接受消息具体逻辑的实现，另一个为发生异常后的具体逻辑实现。

1：将发送的信息封装到ByteBuf中。

2：发送消息。

3：接受客户端的消息并打印

4：发生异常时，打印异常信息，释放客户端资源

总结

这是一个入门程序，对应前面所讲的I/O多路复用模型以及NIO的特性，能很有效的理解该模式的编程方式。如果这几段代码看着很费劲，那么可以看看之前博主的Netty基础系列。

如果博主哪里说得有问题，希望大家提出来，一起进步~