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Netty搭建簡易聊天室NIO架構Netty搭建簡易聊天室

NIO架構Netty搭建簡易聊天室

Netty Reactor模型

單線程模型

使用者發起 IO 請求到 Reactor 線程

Ractor 線程将使用者的 IO 請求放入到通道，然後再進行後續處理

處理完成後，Reactor 線程重新獲得控制權，繼續其他用戶端的處理

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缺點：

這種模型一個時間點隻有一個任務在執行，這個任務執行完了，再去執行下一個任務。

  1. 但單線程的 Reactor 模型每一個使用者事件都在一個線程中執行：
  2. 性能有極限，不能處理成百上千的事件
  3. 當負荷達到一定程度時，性能将會下降
  4. 某一個事件處理器發生故障，不能繼續處理其他事件

多線程模型

Reactor 多線程模型是由一組 NIO 線程來處理 IO 操作（之前是單個線程），是以在請求處理上會比上一中模型效率更高，可以處理更多的用戶端請求。

這種模式使用多個線程執行多個任務，任務可以同時執行

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缺點：

但是如果并發仍然很大，Reactor 仍然無法處理大量的用戶端請求

主從多線程模型

這種線程模型是 Netty 推薦使用的線程模型

這種模型适用于高并發場景，一組線程池接收請求，一組線程池處理 IO

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Netty聊天室案例搭建

後端部分

1.建立Maven項目引入netty依賴

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.paic</groupId>
    <artifactId>netty_chat</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>4.1.25.Final</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.建立netty伺服器

package com.paic.netty_chat;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

/**
 * @ProjectName: netty_chat
 * @Package: com.paic.netty_chat
 * @ClassName: WebsocketNettyServer
 * @Author: Administrator
 * @Description: ${description}
 * @Date: 2019/5/7 21:59
 * @Version: 1.0
 */
public class WebsocketNettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        //建立兩個線程池
        NioEventLoopGroup mainGrp = new NioEventLoopGroup();//主線程池
        NioEventLoopGroup subGrp = new NioEventLoopGroup();//從線程池

        try {
            //建立Netty伺服器啟動對象
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();

            //初始化伺服器啟動對象
            serverBootstrap
                    //指定使用上面建立的兩個線程池
                    .group(mainGrp,subGrp)
                    //指定Netty通道類型
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    //指定通道初始化器用來加載當Channel收到消息事件後，如何進行業務處理
                    .childHandler(new WebsocketChannelInitializer());
            //綁定伺服器端口，啟動伺服器
            ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(9090).sync();
            //等待伺服器關閉
            future.channel().closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //關閉伺服器
            mainGrp.shutdownGracefully();
            subGrp.shutdownGracefully();
        }
    }
}

3.建立通道初始化器

package com.paic.netty_chat;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;

/**
 * @ProjectName: netty_chat
 * @Package: com.paic.netty_chat
 * @ClassName: WebsocketChannelInitializer
 * @Author: Administrator
 * @Description: ${description}
 * @Date: 2019/5/7 22:07
 * @Version: 1.0
 */

/**
 * 通道初始化器
 * 用來加載通道處理器
 */
public class WebsocketChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
       //擷取管道，将一個個的ChannelHandler添加到管道中
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        //添加一個http的編解碼器
        pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
        //添加一個用于支援大資料流的支援
        pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
        //添加一個聚合器，這個聚合器主要講HttpMessage聚合成FullHttpRequest/Response
        pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(1024*64));

        //需要指定接收請求的路由
        // 必須使用以ws字尾結尾的url才能通路
        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));

        //添加自定義的Handler
        pipeline.addLast(new ChatHandler());
    }
}

4.實作自定義Handler

package com.paic.netty_chat;

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandler;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;
import io.netty.util.concurrent.EventExecutorGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
* @ProjectName: netty_chat
* @Package: com.paic.netty_chat
* @ClassName: ChatHandler
* @Author: Administrator
* @Description: ${description}
* @Date: 2019/5/7 22:26
* @Version: 1.0
*/
public class ChatHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> {

   //用來儲存所有用戶端連接配接
   private static ChannelGroup clients = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
   private SimpleDateFormat sdf =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:MM");
   //當channel中有新的消息會自動調用
   protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
       //當接收到資料後會自動調用

       //擷取用戶端發送過來的文本消息
       String text = msg.text();
       System.out.println("接收到消息資料為："+text);

       for(Channel client:clients){
           client.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(sdf.format(new Date())+":"+text));
       }
   }

   //當有新的用戶端連接配接伺服器之後，會自動調用這個方法
   @Override
   public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
       clients.add(ctx.channel());
   }
}

前端部分 

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
   <meta charset="UTF-8">
   <title>線上聊天室</title>
</head>
<body>
   <input type="text" id ="message">
   <input type="button" value ="發送消息" onclick="sendMsg()">
   接收到的消息
   <p id="server_message" style="background-color: #AAAAAA"></p>
   <script>
       var websocket =null;
       //判斷目前浏覽器是否支援websocket
       if(window.WebSocket){
           websocket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:9090/ws");
           websocket.onopen = function () {
               console.log("建立連接配接");
           }
           websocket.onclose = function () {
               console.log("斷開連接配接");
           }
           websocket.onmessage = function (e) {
               console.log("接收到伺服器消息："+e.data);
               var server_message = document.getElementById("server_message");
               server_message.innerHTML +=e.data+"<br/>";
           }
       } else {
           alert("目前浏覽器不支援webSocket");
       }
       function sendMsg(){
           var message = document.getElementById("message");
           websocket.send(message.value);
       }
   </script>
</body>
</html>

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運作效果

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