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netty系列之:文本聊天室

文章目錄

  • 簡介
  • 聊天室的工作流程
  • 文本處理器
  • 初始化ChannelHandler
  • 真正的消息處理邏輯
  • 總結

經過之前的系列文章,我們已經知道了netty的運作原理,還介紹了基本的netty服務搭建流程和消息處理器的寫法。今天本文會給大家介紹一個更加複雜的例子,文本聊天室。

今天要介紹的是文本聊天室,對于文本聊天室來說,首先需要建立一個伺服器,用于處理各個用戶端的連接配接,對于用戶端來說,需要建立和伺服器的連接配接,然後向伺服器輸入聊天資訊。伺服器收到聊天資訊之後,會對消息進行響應,并将消息傳回至用戶端,這樣一個聊天室的流程就完成了。

之前的文章中,我們有提到過,netty的傳輸隻支援ByteBuf類型,對于聊天室直接輸入的字元串是不支援的,需要對字元串進行encode和decode轉換。

之前我們介紹的encode和decode的類叫做ObjectDecoder和ObjectEncoder。今天我們再介紹兩個專門處理字元串的StringDecoder和StringEncoder。

StringEncoder要比ObjectEncoder簡單很多,因為對于對象來說,我們還需要在Byte數組的頭部設定Byte數組的大小,進而保證對象所有資料讀取正确。對于String來說,就比較簡單了,隻需要保證一次讀入的資料都是字元串即可。

StringEncoder繼承自MessageToMessageEncoder,其核心的encode代碼如下:

protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, CharSequence msg, List<Object> out) throws Exception {
        if (msg.length() == 0) {
            return;
        }

        out.add(ByteBufUtil.encodeString(ctx.alloc(), CharBuffer.wrap(msg), charset));
    }
           

從上面的代碼可以看出,核心實際上是調用了ByteBufUtil.encodeString方法,将String轉換成了ByteBuf。

對于字元串編碼來說,還需要界定一個編碼的範圍,比如我們需要知道需要一次編碼多少字元串,一般來說我們通過回車符來界定一次字元串輸入的結束。

netty也提供了這樣的非常便利的類叫做DelimiterBasedFrameDecoder,通過傳入不同的Delimiter,我們可以将輸入拆分成不同的Frame,進而對一行字元串進行處理。

new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter()))

           

我再看一下StringDecoder的核心代碼,StringDecoder繼承自MessageToMessageDecoder:

protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg, List<Object> out) throws Exception {
        out.add(msg.toString(charset));
    }
           

通過調用ByteBuf的toString方法,将BuyteBuf轉換成為字元串,并且輸出到channel中。

在initChannel的時候,我們需要向ChannelPipeline中添加有效的Handler。對于本例來說,需要添加StringDecoder、StringEncoder、DelimiterBasedFrameDecoder和真正處理消息的自定義handler。

我們将初始化Pipeline的操作都放在一個新的ChatServerInitializer類中,這個類繼承自ChannelInitializer,其核心的initChannel方法如下:

public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        // 添加行分割器
        pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(8192, Delimiters.lineDelimiter()));
        // 添加String Decoder和String Encoder,用來進行字元串的轉換
        pipeline.addLast(DECODER);
        pipeline.addLast(ENCODER);
        // 最後添加真正的處理器
        pipeline.addLast(SERVER_HANDLER);
    }
           

ChatServerInitializer在Bootstrap中的childHandler中進行添加:

childHandler(new ChatServerInitializer())
           

有了上面的邏輯之後,我們最後隻需要專注于真正的消息處理邏輯即可。

這裡我們的邏輯是當用戶端輸入“再見”的時候,就關閉channel,否則就将消息回寫給用戶端。

其核心邏輯如下:

public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String request) throws Exception {
        // 如果讀取到"再見"就關閉channel
        String response;
        // 判斷是否關閉
        boolean close = false;
        if (request.isEmpty()) {
            response = "你說啥?\r\n";
        } else if ("再見".equalsIgnoreCase(request)) {
            response = "再見,我的朋友!\r\n";
            close = true;
        } else {
            response = "你是不是說: '" + request + "'?\r\n";
        }

        // 寫入消息
        ChannelFuture future = ctx.write(response);
        // 添加CLOSE listener,用來關閉channel
        if (close) {
            future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }
           

通過判斷用戶端的出入,來設定是否關閉按鈕,這裡的關閉channel是通過向ChannelFuture中添加ChannelFutureListener.CLOSE來實作的。

ChannelFutureListener.CLOSE是一個ChannelFutureListener,它會在channel執行完畢之後關閉channel,事實上這是一個非常優雅的關閉方式。

ChannelFutureListener CLOSE = new ChannelFutureListener() {
        @Override
        public void operationComplete(ChannelFuture future) {
            future.channel().close();
        }
    };
           

對于用戶端來說,其核心就是從指令行讀取輸入,這裡使用InputStreamReader接收指令行輸入,并使用BufferedReader對其緩存。

// 從指令行輸入
            ChannelFuture lastWriteFuture = null;
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            for (;;) {
                String line = in.readLine();
                if (line == null) {
                    break;
                }
                // 将從指令行輸入的一行字元寫到channel中
                lastWriteFuture = ch.writeAndFlush(line + "\r\n");
                // 如果輸入'再見',則等待server端關閉channel
                if ("再見".equalsIgnoreCase(line)) {
                    ch.closeFuture().sync();
                    break;
                }
            }

            // 等待所有的消息都寫入channel中
            if (lastWriteFuture != null) {
                lastWriteFuture.sync();
            }