Netty学习
Netty+SpringBoot+FastDFS+Html5实现聊天App，项目介绍：
Netty+SpringBoot+FastDFS+Html5实现聊天App，项目github链接：
本章练习完整代码链接：
IO编程与NIO编程
传统IO编程性能分析
IO编程模型在客户端较少的情况下运行良好，但是对于客户端比较多的业务来说，单机服务端可能需要支撑成千上万的连接，IO模型可能就不太合适了。这是因为在传统的IO模型中，每个连接创建成功之后都需要一个线程来维护，每个线程包含一个while死循环，那么1w个连接对应1w个线程，继而1w个while死循环，这就带来如下几个问题：
1.线程资源受限：线程是操作系统中非常宝贵的资源，同一时刻有大量的线程处于阻塞状态是非常严重的资源浪费，操作系统耗不起。
2.线程切换效率低下：单机cpu核数固定，线程爆炸之后操作系统频繁进行线程切换，应用性能急剧下降。
3.除了以上两个问题，IO编程中，我们看到数据读写是以字节流为单位，效率不高。
为了解决这三个问题，JDK在1.4之后提出了NIO。下面简单描述一下NIO是如何解决以上三个问题的。
线程资源受限
NIO编程模型中，新来一个连接不再创建一个新的线程，而是可以把这条连接直接绑定到某个固定的线程，然后这条连接所有的读写都由这个线程来负责。
这个过程的实现归功于NIO模型中selector的作用，一条连接来了之后，现在不创建一个while死循环去监听是否有数据可读了，而是直接把这条连接注册到selector上，然后，通过检查这个selector，就可以批量监测出有数据可读的连接，进而读取数据。线程切换效率低下
由于NIO模型中线程数量大大降低，线程切换效率因此也大幅度提高。
IO读写以字节为单位
NIO解决这个问题的方式是数据读写不再以字节为单位，而是以字节块为单位。IO模型中，每次都是从操作系统底层一个字节一个字节地读取数据，而NIO维护一个缓冲区，每次可以从这个缓冲区里面读取一块的数据。
hello netty
完整代码链接：
首先定义一对线程组——主线程bossGroup与从线程workerGroup。
bossGroup——用于接受客户端的连接，但是不做任何处理，跟老板一样，不做事。workerGroup——bossGroup会将任务丢给他，让workerGroup去处理。//主线程EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();//从线程EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
定义服务端的启动类serverBootstrap，需要设置主从线程，NIO的双向通道，与子处理器（用于处理workerGroup），这里的子处理器后面我们会手动创建。
// netty服务器的创建, ServerBootstrap 是一个启动类 ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) // 设置主从线程组 .channel(NioServerSocketChannel.class) // 设置nio的双向通道 .childHandler(new HelloServerInitializer()); // 子处理器，用于处理workerGroup
启动服务端，绑定8088端口，同时设置启动的方式为同步的，这样我们的Netty就会一直等待，直到该端口启动完毕。
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8088).sync();
监听关闭的通道channel，设置为同步方式。
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
将两个线程优雅地关闭。
bossGroup.shutdownGracefully();workerGroup.shutdownGracefully();
创建管道channel的子处理器HelloServerInitializer，用于处理workerGroup。
HelloServerInitializer里面只重写了initChannel方法，是一个初始化器，channel注册后，会执行里面相应的初始化方法。在initChannel方法中通过SocketChannel获得对应的管道，通过该管道添加相关助手类handler。HttpServerCodec是由netty自己提供的助手类，可以理解为拦截器，当请求到服务端，我们需要做解码，响应到客户端做编码。添加自定义的助手类customHandler，返回"hello netty~"ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline();pipeline.addLast("HttpServerCodec", new HttpServerCodec());pipeline.addLast("customHandler", new CustomHandler()); 创建自定义的助手类CustomHandler继承SimpleChannelInboundHandler，返回hello netty~
重写channelRead0方法，首先通过传入的上下文对象ChannelHandlerContext获取channel，若消息类型为http请求，则构建一个内容为"hello netty~"的http响应，通过上下文对象的writeAndFlush方法将响应刷到客户端。if (msg instanceof HttpRequest) { // 显示客户端的远程地址 System.out.println(channel.remoteAddress()); // 定义发送的数据消息 ByteBuf content = Unpooled.copiedBuffer("Hello netty~", CharsetUtil.UTF_8); // 构建一个http response FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, content); // 为响应增加数据类型和长度 response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/plain"); response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH, content.readableBytes()); // 把响应刷到客户端 ctx.writeAndFlush(response);} 访问8088端口，返回"hello netty~"
netty聊天小练习
完整代码链接:
服务器
定义主从线程与服务端的启动类
public class WSServer { public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup mainGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup subGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap server = new ServerBootstrap(); server.group(mainGroup, subGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new WSServerInitialzer()); ChannelFuture future = server.bind(8088).sync(); future.channel().closeFuture().sync(); } finally { mainGroup.shutdownGracefully(); subGroup.shutdownGracefully(); } } } 创建channel的子处理器WSServerInitialzer
加入相关的助手类handlerpublic class WSServerInitialzer extends ChannelInitializer{ @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); // websocket 基于http协议，所以要有http编解码器 pipeline.addLast(new HttpServerCodec()); // 对写大数据流的支持 pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler()); // 对httpMessage进行聚合，聚合成FullHttpRequest或FullHttpResponse // 几乎在netty中的编程，都会使用到此hanler pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(1024*64)); // ====================== 以上是用于支持http协议 ====================== // ====================== 以下是支持httpWebsocket ====================== /** * websocket 服务器处理的协议，用于指定给客户端连接访问的路由 : /ws * 本handler会帮你处理一些繁重的复杂的事 * 会帮你处理握手动作： handshaking（close, ping, pong） ping + pong = 心跳 * 对于websocket来讲，都是以frames进行传输的，不同的数据类型对应的frames也不同 */ pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws")); // 自定义的handler pipeline.addLast(new ChatHandler()); }}
创建自定义的助手类ChatHandler，用于处理消息。
TextWebSocketFrame：在netty中，是用于为websocket专门处理文本的对象，frame是消息的载体。创建管道组ChannelGroup，用于管理所有客户端的管道channel。private static ChannelGroup clients = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
重写channelRead0方法，通过传入的TextWebSocketFrame获取客户端传入的内容。通过循环的方法对ChannelGroup中所有的channel进行回复。
@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception { // 获取客户端传输过来的消息 String content = msg.text(); System.out.println("接受到的数据：" + content);// for (Channel channel: clients) {// channel.writeAndFlush(// new TextWebSocketFrame(// "[服务器在]" + LocalDateTime.now() // + "接受到消息, 消息为：" + content));// } // 下面这个方法，和上面的for循环，一致 clients.writeAndFlush( new TextWebSocketFrame( "[服务器在]" + LocalDateTime.now() + "接受到消息, 消息为：" + content));} 重写handlerAdded方法，当客户端连接服务端之后（打开连接），获取客户端的channle，并且放到ChannelGroup中去进行管理。
@Overridepublic void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { clients.add(ctx.channel());} 重写handlerRemoved方法，当触发handlerRemoved，ChannelGroup会自动移除对应客户端的channel。
@Overridepublic void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { // 当触发handlerRemoved，ChannelGroup会自动移除对应客户端的channel // clients.remove(ctx.channel()); System.out.println("客户端断开，channle对应的长id为：" + ctx.channel().id().asLongText()); System.out.println("客户端断开，channle对应的短id为：" + ctx.channel().id().asShortText());} 客户端
