Netty详解：Springboot整合Netty

小知识：21天效应
在行为心理学中，人们把一个人的新习惯或新理念的形成并得以巩固至少需要21天的现象，称之为21天效应。也就是说，一个人的动作或想法，如果重复21天就会变成一个习惯性的动作或想法。

步骤

1 先写好基本的Netty客户端和Netty服务的代码。参考文章【netty初识】
2.搭建好基本的Springboot项目。
3.将Netty服务端代码的启动代码和关闭代码分离，服务端加上@Component注解，交由Spring管理实例。
4.Springboot启动时，将Netty服务给启动；同时Springboot停止时，将Netty服务销毁。

实现

Netty服务端

主要工作：
将Netty服务端代码的启动代码和关闭代码分离，服务端加上@Component注解，交由Spring管理实例。

 

/**
 * 服务端
 * 1.创建一个ServerBootstrap的实例引导和绑定服务器。
 * 2.创建并分配一个NioEventLoopGroup实例以进行事件的处理，比如接受连接以及读写数据。
 * 3.指定服务器绑定的本地的InetSocketAddress。
 * 4.使用一个EchoServerHandler的实例初始化每一个新的Channel。
 * 5.调用ServerBootstrap.bind()方法以绑定服务器。
 */
@Slf4j
@Component
public class EchoServer {

    /**
     * NioEventLoop并不是一个纯粹的I/O线程，它除了负责I/O的读写之外
     * 创建了两个NioEventLoopGroup，
     * 它们实际是两个独立的Reactor线程池。
     * 一个用于接收客户端的TCP连接，
     * 另一个用于处理I/O相关的读写操作，或者执行系统Task、定时任务Task等。
     */
    private final EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
    private final EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
    private Channel channel;
    /**
     * 启动服务
     * @param hostname
     * @param port
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public ChannelFuture  start(String hostname,int port) throws Exception {

        final EchoServerHandler serverHandler = new EchoServerHandler();
        ChannelFuture f = null;
        try {
            //ServerBootstrap负责初始化netty服务器，并且开始监听端口的socket请求
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .localAddress(new InetSocketAddress(hostname,port))
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
//                            为监听客户端read/write事件的Channel添加用户自定义的ChannelHandler
                            socketChannel.pipeline().addLast(serverHandler);
                        }
                    });

            f = b.bind().sync();
            channel = f.channel();
            log.info("======EchoServer启动成功!!!=========");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (f != null && f.isSuccess()) {
                log.info("Netty server listening " + hostname + " on port " + port + " and ready for connections...");
            } else {
                log.error("Netty server start up Error!");
            }
        }
        return f;
    }

    /**
     * 停止服务
     */
    public void destroy() {
        log.info("Shutdown Netty Server...");
        if(channel != null) { channel.close();}
        workerGroup.shutdownGracefully();
        bossGroup.shutdownGracefully();
        log.info("Shutdown Netty Server Success!");
    }
}

服务端业务处理handler

服务端的生命周期以及接收客户端的信息收发和处理。这里不建议使用阻塞的操作，容易影响netty的性能。

 

/***
 * 服务端自定义业务处理handler
 */
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    /**
     * 对每一个传入的消息都要调用；
     * @param ctx
     * @param msg
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

        ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("server received: "+in.toString(CharsetUtil.UTF_8));

        ctx.write(in);
    }


    /**
     * 通知ChannelInboundHandler最后一次对channelRead()的调用时当前批量读取中的的最后一条消息。
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    }

    /**
     * 在读取操作期间，有异常抛出时会调用。
     * @param ctx
     * @param cause
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

Springboot启动服务端代码

CommandLineRunner #run()
这里主要是通过CommandLineRunner 接口的run方法，实现在项目启动后执行的功能，SpringBoot提供的一种简单的实现方案就是添加一个model并实现CommandLineRunner接口，实现功能的代码放在实现的run方法中。

addShutdownHook()
而 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownHook); 这个方法的意思就是在jvm中增加一个关闭的钩子，当jvm关闭的时候，会执行系统中已经设置的所有通过方法addShutdownHook添加的钩子，当系统执行完这些钩子后，jvm才会关闭。所以这些钩子可以在jvm关闭的时候进行内存清理、对象销毁等操作。

详细代码如下：

 

@SpringBootApplication
public class SpringNettyApplication implements CommandLineRunner {

    @Value("${netty.port}")
    private int port;

    @Value("${netty.url}")
    private String url;

    @Autowired
    private EchoServer echoServer;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringNettyApplication.class, args);
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        ChannelFuture future = echoServer.start(url,port);
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                echoServer.destroy();
            }
        });
        //服务端管道关闭的监听器并同步阻塞,直到channel关闭,线程才会往下执行,结束进程
        future.channel().closeFuture().syncUninterruptibly();
    }
}

Netty客户端

它在本文中的作用主要是为了测试服务端是否正常运行，通过客户端连接Netty的服务端，看到消息是否正常通信。

 

/**
 * 客户端
 * 1.为初始化客户端，创建一个Bootstrap实例
 * 2.为进行事件处理分配了一个NioEventLoopGroup实例，其中事件处理包括创建新的连接以及处理入站和出站数据；
 * 3.当连接被建立时，一个EchoClientHandler实例会被安装到（该Channel的一个ChannelPipeline中；
 * 4.在一切都设置完成后，调用Bootstrap.connect()方法连接到远程节点。
 */
public class EchoClient {

    private final String host;
    private final int port;


    public EchoClient(String host, int port) {
        this.host = host;
        this.port = port;
    }


    /**
     * 运行流程：
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new EchoClient("127.0.0.1",10010).start();
    }

    private void start() throws Exception {

        /**
         * Netty用于接收客户端请求的线程池职责如下。
         * （1）接收客户端TCP连接，初始化Channel参数；
         * （2）将链路状态变更事件通知给ChannelPipeline
         */
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .remoteAddress(new InetSocketAddress(host,port))
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
                        }
                    });
            //绑定端口
            ChannelFuture f = b.connect().sync();

            f.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }
}

Netty客户端业务处理类

主要是监控Netty客户端的生命周期以及接收服务端的消息，往服务端发送消息等。

 

/**
 * 客户端处理类
 */
public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {

    /**
     * 在到服务器的连接已经建立之后将被调用
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks !", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 当从服务器接收到一个消息时被调用
     * @param channelHandlerContext
     * @param byteBuf
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, ByteBuf byteBuf) throws Exception {
        System.out.println("Client received: "+ byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 在处理过程中引发异常时被调用
     * @param ctx
     * @param cause
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

总结

从整体来看，只不过是将Netty服务端从main函数启动方式改为交给Spring来管理启动和销毁的工作，也就说以后你有个什么代码要交给Spring管理的也是可以这样子处理。

最后

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作者：xbmchina
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来源：简书
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