Netty聊天程序（2）：从0开始实战100w级流量应用 - 图解Netty系列

我就是我 2024-02-19 13:38 31阅读 0赞

## 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][Link 1] 】

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#### 文章目录 ####

*  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 ][Link 1]

### 写在前面 ###

大家好，我是作者尼恩。

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][Netty_Protobuf]
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][Netty _Protobuf _protobuf]
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][Netty _ _ _]
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][Netty_0_100w]
    
    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：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NyYXp5bWFrZXJjaXJjbGU_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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。

![在这里插入图片描述][20181120225352646.png]

**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：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NyYXp5bWFrZXJjaXJjbGU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

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：

![img][]

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：  
![在这里插入图片描述][20181120225458660.png]

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。

![在这里插入图片描述][20181120225522473.png]

### 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。

![在这里插入图片描述][20181120225547888.png]

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。

![在这里插入图片描述][20181120225618960.png]

### 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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### 疯狂创客圈 Java 死磕系列 ###

*  **Java (Netty) 聊天程序【 亿级流量】实战 开源项目实战**

*  **Netty 源码、原理、JAVA NIO 原理**
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[Link 1]: https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/9904544.html
[Netty_Protobuf]: https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/9926534.html
[Netty _Protobuf _protobuf]: https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/9937026.html
[Netty _ _ _]: https://blog.csdn.net/crazymakercircle/article/details/83957259
[Netty_0_100w]: https://blog.csdn.net/crazymakercircle/article/details/83961247
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