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2023-01-17 15:29:09 +08:00
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@@ -35,4 +35,235 @@ public class DiscardServerHandler extends ChannelHandlerAdapter { // (1)
} }
} }
``` ```
- ChannelHandlerAdapter是ChannelHandler的实现类并且为 - ChannelHandlerAdapter是ChannelHandler的实现类ChannelHandler接口提供了不同的event handler method可以通过实现ChannelHandler接口并override这些方法。在实现ChannelHandler接口时可以继承ChannelHandlerAdaptrer如此便无需手动实现ChannelHandler接口中的每个方法。
- 通过override channelRead方法可以对收到的数据进行处理。每当收到新的消息时channelRead方法都会被调用在上述demo中收到消息的类型是ByteBuf。
- 为了实现DISCARD协议channelRead方法会丢弃所有接收到的数据。ByteBuf是一个引用计数对象其必须通过release方法显式的进行释放。**对于引用计数对象其释放的责任应该由handler method来承担**
> 通常情况下channelRead的实现都按照如下方式
> ```java
> @Override
> public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
> try {
> // Do something with msg
> } finally {
> ReferenceCountUtil.release(msg);
> }
> ```
- exceptionCaught方法用于处理Throwable该异常可能由netty IO error导致或是由handler method实现在处理event时抛出。通常情况下exceptionCaught方法捕获的异常应该被logged并且该异常关联的Channel应该被关闭。
### Discard Demo Main Method
以上实现了Discard Demo的前半部分可以按照以下方法来编写main方法启动DiscardServerHandler的Server
```java
package io.netty.example.discard;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
/**
* Discards any incoming data.
*/
public class DiscardServer {
private int port;
public DiscardServer(int port) {
this.port = port;
}
public void run() throws Exception {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1)
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); // (2)
b.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class) // (3)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // (4)
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new DiscardServerHandler());
}
})
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // (5)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (6)
// Bind and start to accept incoming connections.
ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // (7)
// Wait until the server socket is closed.
// In this example, this does not happen, but you can do that to gracefully
// shut down your server.
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
int port;
if (args.length > 0) {
port = Integer.parseInt(args[0]);
} else {
port = 8080;
}
new DiscardServer(port).run();
}
}
```
- NioEventLoopGroup是一个多线程的event loop用于处理IO操作。netty提供了不同的EventLoopGroup实现用于不同的传输在本例中编写Server-side的应用使用的是两个NioEventLoopGroup。第一个NioEventLoopGroup通常被称为boss用于接受连接第二个NioEventLoopGroup通常称之为worker用于处理boss接受到连接的traffic。一旦boss接收到连接就把接受到的来连接注册到worker中。EventLoopGroup使用了多少线程并且它们如何映射到被创建的channel取决于EventLoopGroup的实现设置可以通过构造方法对其进行配置。
> bossGroup用于监听来自客户端的连接专门负责与客户端创建连接类似ServerSocket并且把与客户端的连接注册到workGroup的Selector中。workGroup则用于处理与客户端连接中的读写事件。
- ServerBootstrap是一个工具类用于帮助构建一个server。可以通过Channel来设置server但是通常情况下无需这么做。
- 上述Demo当接受到新的请求时通过NioServerSocketChannel.class来初始化一个新的Channel
- 上述Demo中指定的handler会被新接受的Channel执行。ChannelInitializer是一个特定的handler用于帮助用户配置新的Channel。在此处为新Channel的ChannelPipeline添加了DiscardServerHandler来实现DiscardServer逻辑。当程序变得复杂时你可能会对pipeline添加更多的handler并且会将该匿名类提升为顶级类。
- 可以为Channel的实现指定参数上述实例在写的是TCP/IP server故而我们可以设置socket选项例如tcpNoDelay或keepAlive
- 在上述实现中option用于接受新连接的NioServerSocketChannelchildOption则是用于被父ServerChannel接受的channels在这个demo中也是NioServerSocketChannel
### 打印DiscardServer接收到的数据到sout
可以通过如下方式改进channelRead方法从而打印出接收到的数据
```java
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
try {
while (in.isReadable()) { // (1)
System.out.print((char) in.readByte());
System.out.flush();
}
} finally {
ReferenceCountUtil.release(msg); // (2)
}
}
```
### 实现EchoServer
通过如下方式可以对客户端的请求返回一个response
```java
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ctx.write(msg); // (1)
ctx.flush(); // (2)
}
```
- ChannelHandlerContext对象提供了不同的操作来触发不同的IO事件和操作在本实现中可以通过write方法来讲接收到的数据逐字写回。在本例中对于msg没有进行释放操作因为netty在写入操作时会对msg进行释放。
- ctx.write方法并不会实际的将数据写入到socket中而是会将数据写入到缓存中然后调用ctx.flush方法将缓存中数据刷新到socket中
### 编写一个TimeServer
在本节中实现的协议是time协议与先前实例不同的是其并不会接收任何数据在返回一个32bit的整数之后就会关闭连接。
因为在time server实现中我们会忽略掉任何请求message并且在连接一建立时就返回一个整数故而我们不能使用channelRead方法。相对的我们override并使用channelActive方法如下是该方法的实现
```java
package io.netty.example.time;
public class TimeServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {
@Override
public void channelActive(final ChannelHandlerContext ctx) { // (1)
final ByteBuf time = ctx.alloc().buffer(4); // (2)
time.writeInt((int) (System.currentTimeMillis() / 1000L + 2208988800L));
final ChannelFuture f = ctx.writeAndFlush(time); // (3)
f.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) {
assert f == future;
ctx.close();
}
}); // (4)
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
```
- channelActive在连接已经成功建立并且处于就绪状态能够产生traffic时会立即被调用。我们会写入一个int整数来代表当前时间。
- 为了发送新消息我们需要分配一个新bufferbuffer中包含消息。由于需要写入32为的整数故而buffer的大小是4字节。通过ChannelHandlerContext.alloc方法获取ByteBufAllocator并分配ByteBuf。
- 在ByteBuf中拥有两个指针read pointer和write pointer在进行写入操作时write pointer会增加但是read pointer并不会变化因而在执行write操作之前无需像NIO中的ByteBuffer一样调用flip方法
- ChannelHandlerContext.write方法和writeAndFlush方法会返回一个ChannelFuture对象。ChannelFuture对象代表一个目前尚未发生的IO操作这意味着netty中任何请求的操作目前都可能尚未执行,netty中任何操作都是异步的
> 如下代码中channel可能在数据写入之前被删除
> ```java
> Channel ch = ...;
> ch.writeAndFlush(message);
> ch.close();
> ```
因而需要在ChannelFuture完成之后再调用close方法再上例中再listener中对channel进行关闭。
> ctx.close并不会立马关闭连接close方法返回的也是一个ChannelFuture对象
- 如果要监听write操作何时完成可以为返回的ChannelFuture添加一个listener如上例所示。也可以使用预先定义好的listener
```java
f.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
```
### 编写一个Time Client
如下通过netty编写了一个client。再通过netty编写server和client的过程中唯一的区别是不同的Bootstrap和Channel实现类被使用。
netty client客户端的实现通过如下代码
```java
package io.netty.example.time;
public class TimeClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String host = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap b = new Bootstrap(); // (1)
b.group(workerGroup); // (2)
b.channel(NioSocketChannel.class); // (3)
b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (4)
b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());
}
});
// Start the client.
ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // (5)
// Wait until the connection is closed.
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
```
- BootStrap和ServerBootstrap类似但是其是为了非server channel如客户端或无连接channel。
- 当只指定了一个EventLoopGroup时该EventLoopGroup会被同时用作boss group和worker group。
- 对于client-side应用其并不会用NioServerSocketChannel而是会用NioSocketChannel
- 客户端程序会调用connect方法而不是bind方法
客户端的ChannelHandler实现如下其接收一个32bit的整数并且将其转化为可读的日期格式
```java
package io.netty.example.time;
import java.util.Date;
public class TimeClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf m = (ByteBuf) msg; // (1)
try {
long currentTimeMillis = (m.readUnsignedInt() - 2208988800L) * 1000L;
System.out.println(new Date(currentTimeMillis));
ctx.close();
} finally {
m.release();
}
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
```
### 处理基于stream的传输
#### Socket Buffer的一个小漏洞
再基于流的传输中例如tcp/ip接收到的数据被存储在socket receive buffer中。不幸的是基于流传输的socket buffer不是一个packet队列而是一个byte队列。因此即使你将两个消息作为两个独立的packet发送操作系统也不会将其作为两个独立的packet而是将其作为一些列byte。