记录初试Netty(2)-服务端心跳检测
今天在在搭建的netty框架中添加心跳机制,特此记录一下;
1.什么是心跳机制?
- 心跳是在TCP长连接中,客户端和服务端定时向对方发送数据包通知对方自己还在线,保证连接的有效性的一种机制
- 在服务器和客户端之间一定时间内没有数据交互时, 即处于 idle 状态时, 客户端或服务器会发送一个特殊的数据包给对方, 当接收方收到这个数据报文后, 也立即发送一个特殊的数据报文, 回应发送方, 此即一个 PING-PONG 交互. 自然地, 当某一端收到心跳消息后, 就知道了对方仍然在线, 这就确保 TCP 连接的有效性
2.如何实现?
使用TCP协议层的Keeplive机制,但是该机制默认的心跳时间是2小时,依赖操作系统实现不够灵活;
应用层实现自定义心跳机制,比如Netty实现心跳机制;
3.心跳检测的实现
(1)服务端
- 服务端添加IdleStateHandler心跳检测处理器,并添加自定义处理Handler类实现userEventTriggered()方法作为超时事件的逻辑处理;
- 设定IdleStateHandler心跳检测每五秒进行一次读检测,如果五秒内ChannelRead()方法未被调用则触发一次userEventTrigger()方法
ServerBootstrap b= new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup,workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG,1024)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
socketChannel.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(5, 0, 0, TimeUnit.SECONDS));
socketChannel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
socketChannel.pipeline().addLast(new HeartBeatServerHandler());
}
});
自定义处理类Handler继承ChannlInboundHandlerAdapter,实现其userEventTriggered()方法,在出现超时事件时会被触发,包括读空闲超时或者写空闲超时;
class HeartBeatServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
private int lossConnectCount = 0; @Override
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
System.out.println("已经5秒未收到客户端的消息了!");
if (evt instanceof IdleStateEvent){
IdleStateEvent event = (IdleStateEvent)evt;
if (event.state()== IdleState.READER_IDLE){
lossConnectCount++;
if (lossConnectCount>2){
System.out.println("关闭不活跃通道!");
ctx.channel().close();
}
}
}else {
super.userEventTriggered(ctx,evt);
}
} @Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
lossConnectCount = 0;
System.out.println("client says: "+msg.toString());
} @Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
ctx.close();
}
}
(2)客户端
- 客户端添加IdleStateHandler心跳检测处理器,并添加自定义处理Handler类实现userEventTriggered()方法作为超时事件的逻辑处理;
- 设定IdleStateHandler心跳检测每四秒进行一次写检测,如果四秒内write()方法未被调用则触发一次userEventTrigger()方法,实现客户端每四秒向服务端发送一次消息;
Bootstrap b = new Bootstrap();
b.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
socketChannel.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(0,4,0, TimeUnit.SECONDS));
socketChannel.pipeline().addLast(new StringEncoder());
socketChannel.pipeline().addLast(new HeartBeatClientHandler());
}
});
- 自定义处理类Handler继承ChannlInboundHandlerAdapter,实现自定义userEventTrigger()方法,如果出现超时时间就会被触发,包括读空闲超时或者写空闲超时;
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
System.out.println("客户端循环心跳监测发送: "+new Date());
if (evt instanceof IdleStateEvent){
IdleStateEvent event = (IdleStateEvent)evt;
if (event.state()== IdleState.WRITER_IDLE){
if (curTime<beatTime){
curTime++;
ctx.writeAndFlush("biubiu");
}
}
}
}
3.IdleStateHandler源码分析
- IdleStateHandler构造器
- readerIdleTime读空闲超时时间设定,如果channelRead()方法超过readerIdleTime时间未被调用则会触发超时事件调用userEventTrigger()方法;
- writerIdleTime写空闲超时时间设定,如果write()方法超过writerIdleTime时间未被调用则会触发超时事件调用userEventTrigger()方法;
- allIdleTime所有类型的空闲超时时间设定,包括读空闲和写空闲;
- unit时间单位,包括时分秒等;
public IdleStateHandler(
long readerIdleTime, long writerIdleTime, long allIdleTime,
TimeUnit unit) {
this(false, readerIdleTime, writerIdleTime, allIdleTime, unit);
}
- 心跳检测也是一种Handler,在启动时添加到ChannelPipeline管道中,当有读写操作时消息在其中传递;
socketChannel.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(5, 0, 0, TimeUnit.SECONDS));
- IdleStateHandler的channelActive()方法在socket通道建立时被触发
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
initialize(ctx);
super.channelActive(ctx);
}
- channelActive()方法调用Initialize()方法,根据配置的readerIdleTime,WriteIdleTIme等超时事件参数往任务队列taskQueue中添加定时任务task ;
private void initialize(ChannelHandlerContext ctx) {
switch (state) {
case 1:
case 2:
return;
} state = 1;
initOutputChanged(ctx); lastReadTime = lastWriteTime = ticksInNanos();
if (readerIdleTimeNanos > 0) {
readerIdleTimeout = schedule(ctx, new ReaderIdleTimeoutTask(ctx),
readerIdleTimeNanos, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
if (writerIdleTimeNanos > 0) {
writerIdleTimeout = schedule(ctx, new WriterIdleTimeoutTask(ctx),
writerIdleTimeNanos, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
if (allIdleTimeNanos > 0) {
allIdleTimeout = schedule(ctx, new AllIdleTimeoutTask(ctx),
allIdleTimeNanos, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
}
- 定时任务添加到对应线程EventLoopExecutor对应的任务队列taskQueue中,在对应线程的run()方法中循环执行
- 用当前时间减去最后一次channelRead方法调用的时间判断是否空闲超时;
- 如果空闲超时则创建空闲超时事件并传递到channelPipeline中;
protected void run(ChannelHandlerContext ctx) {
long nextDelay = readerIdleTimeNanos;
if (!reading) {
nextDelay -= ticksInNanos() - lastReadTime;
} if (nextDelay <= 0) {
// Reader is idle - set a new timeout and notify the callback.
readerIdleTimeout = schedule(ctx, this, readerIdleTimeNanos, TimeUnit.NANOSECONDS); boolean first = firstReaderIdleEvent;
firstReaderIdleEvent = false; try {
IdleStateEvent event = newIdleStateEvent(IdleState.READER_IDLE, first);
channelIdle(ctx, event);
} catch (Throwable t) {
ctx.fireExceptionCaught(t);
}
} else {
// Read occurred before the timeout - set a new timeout with shorter delay.
readerIdleTimeout = schedule(ctx, this, nextDelay, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
}
- 在管道中传递调用自定义的userEventTrigger()方法
protected void channelIdle(ChannelHandlerContext ctx, IdleStateEvent evt) throws Exception {
ctx.fireUserEventTriggered(evt);
}
4.总结
- IdleStateHandler心跳检测主要是通过向线程任务队列中添加定时任务,判断channelRead()方法或write()方法是否调用空闲超时,如果超时则触发超时事件执行自定义userEventTrigger()方法;
- Netty通过IdleStateHandler实现最常见的心跳机制不是一种双向心跳的PING-PONG模式,而是客户端发送心跳数据包,服务端接收心跳但不回复,因为如果服务端同时有上千个连接,心跳的回复需要消耗大量网络资源;如果服务端一段时间内内有收到客户端的心跳数据包则认为客户端已经下线,将通道关闭避免资源的浪费;在这种心跳模式下服务端可以感知客户端的存活情况,无论是宕机的正常下线还是网络问题的非正常下线,服务端都能感知到,而客户端不能感知到服务端的非正常下线;
- 要想实现客户端感知服务端的存活情况,需要进行双向的心跳;Netty中的channelInactive()方法是通过Socket连接关闭时挥手数据包触发的,因此可以通过channelInactive()方法感知正常的下线情况,但是因为网络异常等非正常下线则无法感知;
记录初试Netty(2)-服务端心跳检测的更多相关文章
- Netty实现服务端客户端长连接通讯及心跳检测
通过netty实现服务端与客户端的长连接通讯,及心跳检测. 基本思路:netty服务端通过一个Map保存所有连接上来的客户端SocketChannel,客户端的Id作为Map的key.每 ...
- netty实现客户端服务端心跳重连
前言: 公司的加密机调度系统一直使用的是http请求调度的方式去调度,但是会出现网络故障导致某个客户端或者服务端断线的情况,导致很多请求信息以及回执信息丢失的情况,接着我们抛弃了http的方式,改为T ...
- 原理剖析-Netty之服务端启动工作原理分析(下)
一.大致介绍 1.由于篇幅过长难以发布,所以本章节接着上一节来的,上一章节为[原理剖析(第 010 篇)Netty之服务端启动工作原理分析(上)]: 2.那么本章节就继续分析Netty的服务端启动,分 ...
- 原理剖析-Netty之服务端启动工作原理分析(上)
一.大致介绍 1.Netty这个词,对于熟悉并发的童鞋一点都不陌生,它是一个异步事件驱动型的网络通信框架: 2.使用Netty不需要我们关注过多NIO的API操作,简简单单的使用即可,非常方便,开发门 ...
- Netty搭建服务端的简单应用
Netty简介 Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架,现为 Github上的独立项目.Netty提供异步的.事件驱动的网络应用程序框架和工具,用以快速开发高性能.高可靠性的网络服务器和客 ...
- netty-4.客户端与服务端心跳
(原) 第四篇,客户端与服务端心跳 心跳事件有三种,读空闲,写空闲,读写空闲,定义在了IdleState枚举类中,分别为READER_IDLE,WRITER_IDLE,ALL_IDLE 服务端: ma ...
- 通过netty实现服务端与客户端的长连接通讯,及心跳检测。
基本思路:netty服务端通过一个Map保存所有连接上来的客户端SocketChannel,客户端的Id作为Map的key.每次服务器端如果要向某个客户端发送消息,只需根据ClientId取出对应的S ...
- Netty4 学习笔记之二:客户端与服务端心跳 demo
前言 在上一篇Netty demo 中,了解了Netty中的客户端和服务端之间的通信.这篇则介绍Netty中的心跳. 之前在Mina 中心跳的使用是通过继承 KeepAliveMessageFacto ...
- netty的数据通信之心跳检测
问题1:我们想实现客户端和服务端建立连接之后,5秒钟之后如果没有数据传输就关闭与客户端的连接. 解决办法:在服务端加上下面一条代码 ch.pipeline().addLast(new ReadTime ...
随机推荐
- 4-10 items设计
1,items相当于dict,但是又比字典好 2,parse.urljoin(response.url,post_url)方法,其中image_url是一个域名的话,其中的当前域名就不用再添加. yi ...
- H3C 传递信息
- caffe学习(1):多平台下安装配置caffe
如何在 centos 7.3 上安装 caffe 深度学习工具 有好多朋友在安装 caffe 时遇到不少问题.(看文章的朋友希望关心一下我的创业项目趣智思成) 今天测试并整理一下安装过程.我是在阿 ...
- Java语言中的正则表达式
正则表达式是什么? 正则表达式是一种强大而灵活的文本处理工具.初学正则表达式时,其语法是一个难点,但它确实是一种简洁.动态的语言.正则表达式提供了一种完全通用的方式,能够解决各种字符串处理相关的问题: ...
- 【a602】最大乘积
Time Limit: 1 second Memory Limit: 32 MB [问题描述] 一个正整数一般可以分为几个互不相同的自然数的,如3=1+2,4=1+3,5=1+4=2+3,6=1+5= ...
- Spark in action Spark 以及SparkR的安装配置说明
Spark以及SparkR的安装(standalone模式) From :ssdutsu @ Inspur Company suzhiyuan2006@gmail.com 操作系统 CentOS 7 ...
- 2019-3-8-为何使用-DirectComposition
title author date CreateTime categories 为何使用 DirectComposition lindexi 2019-3-8 8:56:9 +0800 2018-04 ...
- Luogu P4173 残缺的字符串-FFT在字符串匹配中的应用
P4173 残缺的字符串 FFT在字符串匹配中的应用. 能解决大概这种问题: 给定长度为\(m\)的A串,长度为\(n\)的B串.问A串在B串中的匹配数 我们设一个函数(下标从\(0\)开始) \(C ...
- ARM裸机开发之交叉工具链和MakeFile工程管理
一.交叉工具链 嵌入式Linux开发采用交叉开发,简单来说就是在宿主机(PC机)上面编译出能够在其他硬件平台上面运行的程序.在这个过程中,需要用到许多的交叉工具,这些交叉工具的集合就叫做交叉工具链.下 ...
- Docker Desktop: Error response from daemon: driver failed programming external connectivity on endpoint xxx 问题
右击任务栏 Docker 图标 `Restart` 或 `Quit Docker Deskto` 后之前正常的 zookeeper 容器不会自动启动 通过命令 docker start zk1 启动报 ...