基于Netty的IM简单实现原理

最近在开发MobIM，实现了消息传输和群等功能的IM功能。SDK功能包小，而功能全面。可以与原来的系统进行无缝整合。

自己抽空也实现了一套IM Server和IMClient的业务通信模式。没有实现复杂的UI界面，实现简单的登录注册，发消息，收消息。服务器端与客户端都使用Netty通信。

Netty基于非阻塞（nio），事件驱动的网络应用程序框架和工具。

通过Netty面对大规模的并发请求可以处理的得心用手。用来替代原来的bio网络应用请求框架。

BIO通信即平时使用的基于Socket，ServerSocket的InputStream和OutStream。

Netty神奇的地方在于是否是阻塞的。

在BIO模型中，服务器通过ServerSocket来开启监听，每当有请求的时候开启一个线程来接受处理和维持状态。这种思想在低并发，小吞吐的应用还可以应付，一旦遇到大并发，大吞吐的请求，必然歇菜。线程和客户端保持着1:1的对应关系，维持着线程。维持那么的多的线程，JVM必然不堪重负，服务器必然崩溃，宕机。

而在非阻塞的Netty中，却可以应付自如。从容应对。Tomcat就是基于BIO的网络通信模式（Tomcat可以通过一定配置，改成非阻塞模式），而JBoss却是基于非阻塞的NIO实现。

用Netty来实现IM实在太合适了。可以在最短的时间里整出一套思路清晰，架构简明的IM通信底层模型。提下需求，底层用JSON 字符串String进行通信，对象通过JSON序列化成JSON String。收到JSON数据后再反序列化成对象。

首先，我们先看服务器是怎么实现的。

以上是Netty服务器启动的代码。其中需要注意childHandler方法。需要把我们要添加的业务处理handler来添加到这里。通过ChannelPipeline 添加ChannelHandler。而处理字符串的就在IMServerHandle里实现。IMServerHandle继承了SimpleChannelInboundHandler类。其中泛型T就是要转换成的对象。客户端与服务器端通信是本质上通过字节码byte[]通信的，而通过StringDecoder 和StringEncoder工具类对byte[]进行转换，在IMServerHandle中获取到String进行处理即可。

看下IMServerHandle的实现方式。

通过IMServerHandle可以十分方便的处理获取到的String字符串。处理完后，可以直接通过ChannelHandlerContext的writeAndFlush方法发送数据。

再看下Netty客户端如何实现。

Netty的client端实现和Server实现方式大同小异。比Server端要简要些了。少一个NIOEventLoop。在Bootstrap 的handle方法中增加ChannelInitializer初始化监听器，并增加了IMClientHandler的监听操作。其中IMClientHandler具体处理服务器返回的通信信息。

通过ChannelFuture 获取Channel，通过Channel在一个循环里发送请求。如果消息队列BlockingQueue非空的时候，获取Request并发送。以上发送，如何接受数据呢？接受到的json被反序列化直接变成了对象Response，对Response进行处理即可。

定义了一个消息接受到的监听接口。

在接口onMessageReceived方法里直接对获取成功的响应进行处理。

而服务器端对某个客户端进行发送操作，把Channel添加到ChannelGroup里，将uname和channelid对应起来。需要对某个用户发送消息的时候通过uname获取channelid，通过channelid从ChannelGroup里获取channel，通过channel发送即可。

具体操作如下：

通过以上代码解析应该对IM的通信模式有了比较全面的认识。具体实现过程可以下载源代码进行查看。欢迎大家反馈提出问题。

<a href="https://github.com/sinxiao/NettyIMServerAndAndroidClient">https://github.com/sinxiao/NettyIMServerAndAndroidClient</a>

运行效果图。