Netty服務端與用戶端雙向通信

要了解Netty服務端與用戶端的雙向通信，我們首先要了解服務端與用戶端的啟動過程，然後再了解服務端發送/接收資料的過程以及用戶端發送/接收資料的過程。本文将通過代碼示例的方式讓大家對Netty有一個初步的認識。

服務端啟動過程

流程：

服務端引導類 ServerBootstrap

1.建立兩個NioEventLoopGroup

bossGroup: 監聽端口

workerGroup: 處理每一條連接配接的資料讀寫的線程組

2.配置兩大線程組，通過.group(bossGroup, workerGroup)給引導類配置兩大線程組，即指定線程模型

3.指定服務端的IO模型，通過.channel(NioServerSocketChannel.class)來指定 IO 模型

4.調用childHandler()方法，給引導類建立一個ChannelInitializer，定義連接配接資料讀寫處理邏輯

代碼：

public static void main(String[] args) {
        // 建立一個引導類
        ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
        // 1.建立兩個NioEventLoopGroup
        // bossGroup 監聽端口
        NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        // workerGroup 處理每一條連接配接的資料讀寫的線程組
        NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        serverBootstrap
            // 2.配置兩大線程組
            .group(bossGroup, workerGroup)
            // 3.指定服務端的IO模型
            .channel(NioServerSocketChannel.class)
            // 4.調用childHandler()方法，給引導類建立一個ChannelInitializer，定義連接配接資料讀寫處理邏輯
            .childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
                protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
                }
            }).bind(8000);
    }
           

總結：要啟動一個Netty服務端，必須要指定三類屬性，分别是線程模型、IO 模型、連接配接讀寫處理邏輯，然後再調用bind(8000)，我們就可以在本地綁定一個 8000 端口啟動起來。

用戶端啟動流程

流程：

用戶端啟動的引導類是 Bootstrap

1. 與服務端的啟動一樣，我們需要給它指定線程模型，驅動着連接配接的資料讀寫
2. 指定 IO 模型為 NioSocketChannel，表示 IO 模型為 NIO
3. 給引導類指定一個 handler，這裡主要就是定義連接配接的業務處理邏輯
4. 配置完線程模型、IO 模型、業務處理邏輯之後，調用 connect 方法進行連接配接，由于 connect 方法傳回的是一個 Future，是一個異步方法，可以通過 addListener 方法可以監聽到連接配接是否成功，進而列印出連接配接資訊

代碼：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 // 用戶端引導類
 Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
 NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
 bootstrap
  // 1.指定線程模型
  .group(group)
  // 2.指定IO類型為NIO
  .channel(NioSocketChannel.class)
  // IO 處理邏輯
  .handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
   @Override
   protected void initChannel(Channel ch) {
    ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
   }
  });
 bootstrap.connect("127.0.0.1", 8000).addListener(future -> {
  if (future.isSuccess()) {
   System.out.println("連接配接成功!");
  } else {
   System.err.println("連接配接失敗!");
  }
 });
}
           

用戶端與服務端雙向通信

服務端讀/寫資料

通過服務端引導類 ServerBootstrap 的childHandler（）方法指定服務端相關資料的讀寫邏輯，即 在 initChannel() 方法裡面給服務端添加一個邏輯處理器，負責向用戶端寫資料和讀用戶端的資料

.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
      protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
          ch.pipeline().addLast(new FirstServerHandler());
      }
  }).bind(8000);
           

FirstServerHandler

writeAndFlush()：寫資料至用戶端 channelRead()：從用戶端讀資料

public class FirstServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println(new Date() + ": 服務端讀到資料 -> " + byteBuf.toString(Charset.forName("utf-8")));
        // 回複資料到用戶端
        System.out.println(new Date() + ": 服務端寫出資料");
        ByteBuf out = getByteBuf(ctx);
        ctx.channel().writeAndFlush(out);
    }
    private ByteBuf getByteBuf(ChannelHandlerContext ctx) {
        byte[] bytes = "你好，歡迎關注我的微信公衆号，《技術探究猿‍》!".getBytes(Charset.forName("utf-8"));
        ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer();
        buffer.writeBytes(bytes);
        return buffer;
    }
}
           

用戶端讀/寫資料

通過用戶端引導類 Bootstrap 的 handler() 方法指定用戶端相關的資料讀寫邏輯，即在 initChannel() 方法裡面給用戶端添加一個邏輯處理器，用來負責向服務端寫資料和讀服務端的資料

.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) {
        ch.pipeline().addLast(new FirstClientHandler());
    }
});
           

FirstClientHandler

writeAndFlush()：寫資料至服務端

channelRead()：從服務端讀資料

public class FirstClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println(new Date() + ": 用戶端寫出資料");
        // 1. 擷取資料
        ByteBuf buffer = getByteBuf(ctx);
        // 2. 寫資料
        ctx.channel().writeAndFlush(buffer);
    }
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println(new Date() + ": 用戶端讀到資料 -> " + byteBuf.toString(Charset.forName("utf-8")));
    }
    private ByteBuf getByteBuf(ChannelHandlerContext ctx) {
        // 1. 擷取二進制抽象 ByteBuf
        ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer();
        // 2. 準備資料，指定字元串的字元集為 utf-8
        byte[] bytes = "你好，技術猿!".getBytes(Charset.forName("utf-8"));
        // 3. 填充資料到 ByteBuf
        buffer.writeBytes(bytes);
        return buffer;
    }
}
           

寫在最後

一張圖總結一下知識點：

總的來說，Netty的用戶端和服務端的啟動過程還是比較簡單的，感興趣的小夥伴可以跑跑代碼，對Netty有一個初步的印象。接下來将會帶大家了解一下Netty的核心元件Channel、EventLoop、ChannelHandler、EventLoopGroup等