Netty概述及Hello word入门

桃扇骨 2023-10-10 23:44 27阅读 0赞

**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

--------------------

### 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。

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#### 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.netty</groupId>
        <artifactId>netty-all</artifactId>
        <version>4.1.39.Final</version>
    </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<NioSocketChannel>() {
                        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<String>() {
                                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<Channel>() {
                        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 ####

![562142f6ed6c460689c7d01d4251cfd8.png][]

#### 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

[98419af6133f40e58d6f4c1a85753f79.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/98419af6133f40e58d6f4c1a85753f79.png
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