Netty聊天室（2）：从0开始实战100w级流量应用

客户端 Client 登录和响应处理

疯狂创客圈 Java 分布式聊天室【 亿级流量】实战系列之 17【 博客园 总入口 】

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目录

• 客户端 Client 登录和响应处理
  • 写在前面
  • 客户端的会话管理
  • 客户端的逻辑构成
  • 连接服务器与Session 的创建
  • Session和 channel 相互绑定
  • AttributeMap接口的使用
  • 客户端登录请求
  • 处理登录成功的响应
  • 写在最后
  • 疯狂创客圈 Java 死磕系列

源码IDEA工程获取链接：Java 聊天室 实战 源码

写在前面

​ 大家好，我是作者尼恩。目前和几个小伙伴一起，组织了一个高并发的实战社群【疯狂创客圈】。正在开始高并发、亿级流程的 IM 聊天程序 学习和实战

​ 前面，已经完成一个高性能的 Java 聊天程序的四件大事：

1. 完成了协议选型，选择了性能更佳的 Protobuf协议。具体的文章为： Netty+Protobuf 整合一：实战案例，带源码

2. 介绍了 通讯消息数据包的几条设计准则。具体的文章为： Netty +Protobuf 整合二：protobuf 消息通讯协议设计的几个准则

3. 解决了一个非常基础的问题，这就是通讯的 粘包和半包问题。具体的文章为：Netty 粘包/半包 全解 | 史上最全解读

4. 前一篇文件，已经完成了 系统三大组成模块的组成介绍。 具体的文章为：Netty聊天程序（实战一）：从0开始实战100w级流量应用

   今天介绍非常重要的一个内容：

   客户端的通讯、登录请求和登录响应设计。

   下面，开启今天的 惊险和刺激实战之旅。

客户端的会话管理

​ 什么是会话？

​ 为了方便客户端的开发，管理与服务器的连接，这里引入一个非常重要的中间角色——Session （会话）。有点儿像Web开发中的Tomcat的服务器 Session，但是又有很大的不同。

​ 客户端的会话概念图，如下图所示：

​ 客户端会话有两个很重的成员，一个是user，代表了拥有会话的用户。一个是channel，代表了连接的通道。两个成员的作用是：

• 通过user，可以获得当前的用户信息

• 通过channel，可以向服务器发送消息

  所以，会话左拥右抱，左手用户资料，右手服务器的连接。在本例的开发中，会经常用到。

客户端的逻辑构成

从逻辑上来说，客户端有三个子的功能模块。

模块一：Handler

入站处理器。

在Netty 中非常重要，负责处理入站消息。比方，服务器发送过来登录响应，服务器发送过来的聊天消息。

模块二：MsgBuilder

消息组装器。

将 Java 内部的 消息 Bean 对象，转成发送出去的 Protobuf 消息。

模块三：Sender

消息发送器。

Handler 负责收的工作。Sender 则是负责将消息发送出去。

三大子模块的类关系图：

介绍完成了主要的组成部分后，开始服务器的连接和Session 的创建。

连接服务器与Session 的创建

​ 通过bootstrap 帮助类，设置完成线程组、通道类型，向管道流水线加入处理器Handler后，就可以开始连接服务器的工作。

​ 本小节需要重点介绍的，是连接成功之后，创建 Session，并且将 Session和 channel 相互绑定。

​ 代码如下：

package com.crazymakercircle.chat.client;
//...
@Data
@Service("EchoClient")
public class ChatClient
{
    static final Logger LOGGER =
            LoggerFactory.getLogger(ChatClient.class);
   //..
    private Channel channel;
    private ClientSender sender;

   public void doConnect(Bootstrap bootstrap, EventLoopGroup eventLoopGroup)
    {
        ChannelFuture f = null;
        try
        {
            if (bootstrap != null)
            {
                bootstrap.group(eventLoopGroup);
                bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);
                bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
                bootstrap.option(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT);
                bootstrap.remoteAddress(host, port);

                // 设置通道初始化
                bootstrap.handler(
                        new ChannelInitializer<SocketChannel>()
                        {
                            public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception
                            {
                                ch.pipeline().addLast(new ProtobufDecoder());
                                ch.pipeline().addLast(new ProtobufEncoder());
                                ch.pipeline().addLast(chatClientHandler);

                            }
                        }
                );
                LOGGER.info(new Date() + "客户端开始登录[疯狂创客圈IM]");

                f = bootstrap.connect().addListener((ChannelFuture futureListener) ->
                {
                    final EventLoop eventLoop = futureListener.channel().eventLoop();
                    if (!futureListener.isSuccess())
                    {
                        LOGGER.info("与服务端断开连接!在10s之后准备尝试重连!");
                        eventLoop.schedule(() -> doConnect(new Bootstrap(), eventLoop), 10, TimeUnit.SECONDS);

                        initFalg = false;
                    }
                    else
                    {
                        initFalg = true;
                    }
                    if (initFalg)
                    {
                        LOGGER.info("EchoClient客户端连接成功!");

                        LOGGER.info(new Date() + ": 连接成功，启动控制台线程……");
                        channel = futureListener.channel();

                        // 创建会话
                        ClientSession session = new ClientSession(channel);
                        channel.attr(ClientSession.SESSION).set(session);
                        session.setUser(ChatClient.this.getUser());
                        startConsoleThread();
                    }

                });

                // 阻塞
                f.channel().closeFuture().sync();
            }
        } catch (Exception e)
        {
            LOGGER.info("客户端连接失败!" + e.getMessage());
        }

    }

 //...

}

Session和 channel 相互绑定

Session和 channel 相互绑定，再截取出来，分析一下。

ClientSession session = new ClientSession(channel);
channel.attr(ClientSession.SESSION).set(session);
session.setUser(ChatClient.this.getUser());

​ 为什么要Session和 channel 相互绑定呢？

• 发的时候， 需要从Session 写入 Channel ，这相当于正向的绑定。
• 收的时候，是从Channel 过来的，需要找到 Session ，这相当于反向的绑定。

​ Netty 中的 channel ，实现了AttributeMap接口 ，相当于一个 Map容器。 反向的绑定，利用了channel 的这个特点。

​ 看一下AttributeMap接口 如何使用的？

AttributeMap接口的使用

​ AttributeMap 是一个接口，并且只有一个attr()方法，接收一个AttributeKey类型的key，返回一个Attribute类型的value。按照Javadoc，AttributeMap实现必须是线程安全的。

​ AttributeMap内部结构看起来像下面这样：

不要被吓着了，其实很简单。

AttributeMap 的使用，主要是设置和取值。

• 设值 Key-> Value

AttributeMap 的设值的方法，举例如下：

channel.attr(ClientSession.SESSION).set(session);

这个是链式调用，attr（） 方法中的是 Key， set（）方法中的是Value。 这样就完成了 Key-> Value 的设置。

• 取值

AttributeMap 的取值的方法，举例如下：

ClientSession session =
        ctx.channel().attr(ClientSession.SESSION).get();

这个是链式调用，attr（） 方法中的是 Key， get（）方法返回 的是Value。 这样就完成了 取值。

关键是，这个key比较特殊。

一般的Map，Key 的类型多半为字符串。但是这里的Key不行，有特殊的约定。

Key的类型必须是 AttributeKey 类型，而且这是一个泛型类，它的优势是，不需要对值进行强制的类型转换。

Key的例子如下：

public static final AttributeKey<ClientSession> SESSION = AttributeKey.valueOf("session");

客户端登录请求

登录的请求，大致如下：

ClientSender的 代码如下：

package com.crazymakercircle.chat.client;

@Service("ClientSender")
public class ClientSender
{
    static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ClientSender.class);

    private User user;
    private ClientSession session;

    public void sendLoginMsg()
    {
        LOGGER.info("开始登陆");
        ProtoMsg.Message message = LoginMsgBuilder.buildLoginMsg(user);
        session.writeAndFlush(message);
    }

//...
    public boolean isLogin()
    {
        return  session.isLogin();
    }
}

Sender 首先通过 LoginMsgBuilder，构造一个protobuf 消息。然后调用session发送消息。

session 会通过绑定的channel ，将消息发送出去。

session的代码，如下：

public synchronized void writeAndFlush(Object pkg)
{
    channel.writeAndFlush(pkg);
}

其他的客户端请求流程，大致也是类似的。

一个客户端的请求大致的流程有三步，分别从Sender 到session到channel。

处理登录成功的响应

​ 这是从服务器过来的入站消息。 如果登录成功，服务器会发送一个登录成功的响应过来。 这个响应，会从channel 传递到Handler。

处理器 LoginResponceHandler 的代码如下：

package com.crazymakercircle.chat.clientHandler;

//...

public class LoginResponceHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter
{
    static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LoginResponceHandler.class);
    /**
     * 业务逻辑处理
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception
    {
        LOGGER.info("msg:{}", msg.toString());
        if (msg != null && msg instanceof ProtoMsg.Message)
        {
            ProtoMsg.Message pkg = (ProtoMsg.Message) msg;
            ProtoMsg.LoginResponse info = pkg.getLoginResponse();
            ProtoInstant.ResultCodeEnum result =
                    ProtoInstant.ResultCodeEnum.values()[info.getCode()];

            if (result.equals(ProtoInstant.ResultCodeEnum.SUCCESS))
            {
                ClientSession session =
                        ctx.channel().attr(ClientSession.SESSION).get();

                session.setLogin(true);
                LOGGER.info("登录成功");
            }
        }
    }

}

​ LoginResponceHandler 对消息类型进行判断，如果是请求响应消息，并且登录成功。 则取出绑定的session，通过session，进一步完成登录成功后的业务处理。

​ 比如设置成功的状态，完成一些成功的善后处理操作等等。

​ 其他的客户端响应处理流程，大致也是类似的。

​

写在最后

​ 至此为止，可以看到，客户端登录的完整流程。

​ 下一篇：服务器的请求处理和通讯的全流程闭环介绍。

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