大家好，我是老三，之前里，我們討論了Java的三種IO模型，提到了網(wǎng)絡(luò)通信框架Netty，它簡化和優(yōu)化了NIO的使用，這期，我們正式開始走近Netty。

為什么要用Netty?

首先當然是NIO的使用，本身比較復(fù)雜，而且還存在一些問題。

(資料圖片僅供參考)

除此之外，如果在項目的開發(fā)中，要實現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信，就得考慮網(wǎng)絡(luò)的閃斷、客戶端的重復(fù)接入、客戶端的安全認證、消息的編解碼、半包讀寫……

所以，巧了，恰好有這么一個成熟穩(wěn)定、性能強大、開箱即用的網(wǎng)絡(luò)框架擺在我們面前，相比較Java NIO，Netty更加出色：

易用性: Netty 在 NIO 基礎(chǔ)上進行了更高層次的封裝，屏蔽了 NIO 的復(fù)雜性，大大降低了開發(fā)難度；Netty 提供了很多開箱即用的工具，例如常用的行解碼器、長度域解碼器等，不需要自己再實現(xiàn)。穩(wěn)定性: Netty 更加可靠穩(wěn)定，修復(fù)和完善了 JDK NIO 較多已知問題，例如臭名昭著的 select 空轉(zhuǎn)導(dǎo)致 CPU 消耗 100%，TCP 斷線重連，keep-alive 檢測等問題。可擴展性: Netty 的的可擴展性做的非常好，比如支持可定制化的線程模型。

我們有什么理由拒絕這么一款優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)通信框架呢？代碼怎么寫不是寫嘍！

初識Netty什么是Netty?

Netty官方是這么定義Netty的：

Netty 是一個異步事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序框架，用于快速開發(fā)可維護的高性能協(xié)議服務(wù)器和客戶端。

組成圖-來源官方

Netty是一個開源的、單線程模型的 Java 網(wǎng)絡(luò)編程框架。Netty基于 NIO ，被廣泛應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)。Netty支持多種協(xié)議，包括但不限于 HTTP、WebSocket、TCP、UDP 和 SSL/TLS 協(xié)議等。Netty 是非阻塞的，事件驅(qū)動的框架。Netty具有高性能、可擴展和易于使用的優(yōu)點。Netty的現(xiàn)狀？

Netty 由 JBoss 社區(qū)開發(fā)維護的，它的社區(qū)相對比較活躍：

https://github.com/netty/netty：Github已經(jīng)收獲31.2K星標https://netty.io/：官方網(wǎng)站，提供了比較完整的文檔

官方目前最新的版本是5.x,，但是很不幸，已經(jīng)被社區(qū)放棄開發(fā)維護，屬于廢棄版本，最新的穩(wěn)定版本是4.x 。

一般使用，推薦4.x，Netty 4.x對3.x不做兼容，我們后續(xù)的學(xué)習(xí)也基于Netty 4.x版本。

誰在用Netty?

作為最流行的網(wǎng)絡(luò)通信框架，大量的公司選擇它作為底層網(wǎng)絡(luò)通信框架，包括不限于：

使用Netty的公司

我們可能自己沒有直接用過Netty，但其實熟悉的很多開源中間件，都用到了Netty，比如：

服務(wù)治理：Apache Dubbo、gRPC。大數(shù)據(jù)：Hbase、Spark、Flink、Storm。搜索引擎：Elasticsearch。消息隊列：RocketMQ、ActiveMQ。

用到Netty的優(yōu)秀產(chǎn)品非常多，大家感興趣可以看看：https://netty.io/wiki/related-projects.html。

從"Hello World"開始

氣氛襯托到這，不寫個Demo也過不去，還是從"Hello World"開始，我們領(lǐng)略一下Netty的風(fēng)采。

創(chuàng)建一個Maven項目：這個就不用多說了吧

創(chuàng)建Maven項目

導(dǎo)入依賴：我們直接用4.x最新的版本

io.netty netty-all 4.1.92.Final 編寫代碼：那么我們就開始編寫這個Demo的服務(wù)器和客戶端相關(guān)代碼NettyServer：基于Netty的客戶端

/** *

Date: 2023/5/14 10:29

*

Author: fighter3

*

Description: Netty服務(wù)端Demo

*/public class NettyServer{ // 服務(wù)器監(jiān)聽的端口號 private int port; public NettyServer(int port) { this.port = port; } /** * 啟動Netty服務(wù)器 * @throws InterruptedException */ public void run() throws InterruptedException { // 創(chuàng)建boss線程組和worker線程組 // bossGroup 用于監(jiān)聽客戶端的連接請求，將連接請求發(fā)送給 workerGroup 進行處理 NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // workerGroup 用于處理客戶端連接的數(shù)據(jù)讀寫 NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { // 創(chuàng)建 ServerBootstrap 對象，用于啟動 Netty 服務(wù)器 ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); // 綁定線程池事件組 serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) // 通道初始化回調(diào)函數(shù)，在啟動的時候可以自動調(diào)用 .childHandler(new ChannelInitializer() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); // 添加消息處理器 pipeline.addLast(new NettyServerHandler()); } }); // 綁定端口，開始接收客戶端請求 ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(port).sync(); System.out.println("Netty服務(wù)器監(jiān)聽端口："+port); // 等待服務(wù)端監(jiān)聽端口關(guān)閉 channelFuture.channel().closeFuture().sync(); } finally { //釋放線程組資源 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創(chuàng)建服務(wù)器對象，監(jiān)聽端口號為 8888 NettyServer server = new NettyServer(8888); System.out.println("============Netty服務(wù)器啟動...============="); // 啟動服務(wù)器 server.run(); System.out.println("============Netty服務(wù)器停止...============="); }}NettyServerHandler：服務(wù)器的消息處理器，用于處理各種事件

/** *

Date: 2023/5/14 10:30

*

Author: fighter3

*

Description: Netty服務(wù)器消息處理器

*/public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { /** * 當客戶端上線的時候會觸發(fā)這個方法 * @param ctx * @throws Exception */ @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { String message="你好，靚仔！"; ByteBuf hello = Unpooled.copiedBuffer(message, CharsetUtil.UTF_8); // 發(fā)送消息 ctx.writeAndFlush(hello); } /** *當 Channel 中有來自客戶端的數(shù)據(jù)時就會觸發(fā)這個方法 */ @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf buf = (ByteBuf) msg; System.out.println("客戶端發(fā)來的消息：" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8)); // 接收消息并打印輸出 } /** * 當有異常時觸發(fā)這個方法 */ @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { cause.printStackTrace(); ctx.close(); }}NettyClient：使用Netty的客戶端，通過ip和端口連接服務(wù)端

/** *

Date: 2023/5/14 10:32

*

Author: fighter3

*

Description: Netty客戶端Demo

*/public class NettyClient { // 服務(wù)器 IP private String host; // 服務(wù)器監(jiān)聽的端口號 private int port; public NettyClient(String host, int port) { this.host = host; this.port = port; } /** * 啟動 Netty 客戶端 */ public void run() throws InterruptedException { // 創(chuàng)建事件循環(huán)組 NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { // 創(chuàng)建 Bootstrap 對象 Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); // 配置 Bootstrap 對象 // 設(shè)置線程組 bootstrap.group(group) // 設(shè)置客戶端通信的通道類型為NIO類型 .channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer() { // 通道初始化回調(diào)函數(shù)，在啟動的時候可以自動調(diào)用 @Override public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { // 添加消息處理器 ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler()); } }); // 連接服務(wù)器，異步等待連接成功 ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(host, port).sync(); System.out.println("===========Netty客戶端連接服務(wù)端========="); // 等待客戶端連接關(guān)閉 channelFuture.channel().closeFuture().sync(); } finally { //釋放資源 group.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創(chuàng)建客戶端對象，并連接到服務(wù)器 NettyClient client = new NettyClient("127.0.0.1", 8888); // 啟動客戶端，開始發(fā)送消息 client.run(); }}NettyClientHandler：Netty客戶端處理器，用于處各種事件

/** *

Date: 2023/5/14 10:33

*

Author: fighter3

*

Description: Netty客戶端處理器

*/public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { /** * 當 Channel 準備就緒時就會觸發(fā)這個方法 */ @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { String message="大佬，帶帶我！"; ByteBuf hello = Unpooled.copiedBuffer(message, CharsetUtil.UTF_8); // 發(fā)送消息 ctx.writeAndFlush(hello); } /** * 當 Channel 中有來自服務(wù)器的數(shù)據(jù)時就會觸發(fā)這個方法 */ @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf buf = (ByteBuf) msg; System.out.println("服務(wù)端發(fā)來的消息：" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8)); // 接收消息并打印輸出 } /** * 發(fā)生異常就會觸發(fā)這個方法 */ @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { cause.printStackTrace(); ctx.close(); }}運行一下：先啟動NettyServer，再啟動NettyClient，看下運行結(jié)果

============Netty服務(wù)器啟動...=============Netty服務(wù)器監(jiān)聽端口：8888客戶端發(fā)來的消息：大佬，帶帶我！

===========Netty客戶端連接服務(wù)端=========服務(wù)端發(fā)來的消息：你好，靚仔！

好了，一個簡單的Netty入門Demo就寫完了，Netty是一個雙工通信的網(wǎng)絡(luò)框架，可以看到，服務(wù)端和客戶端，流程基本上一致，主要包括這么幾個步驟：

創(chuàng)建事件循環(huán)組和相關(guān)對象，用于監(jiān)聽和處理網(wǎng)絡(luò)事件；配置 Netty 服務(wù)器或客戶端的啟動參數(shù)，包括線程組、通道類型、TCP 參數(shù)等；給服務(wù)器或客戶端的 ChannelPipeline 添加各種 ChannelHandler，用于處理不同的網(wǎng)絡(luò)事件；綁定端口啟動服務(wù)器或連接服務(wù)器；等待服務(wù)器或客戶端連接關(guān)閉，釋放相關(guān)資源。

服務(wù)器&客戶端初始化啟動流程

雖然這個Demo比較簡單，但其實已經(jīng)用到了Netty里幾個比較關(guān)鍵的組件：

ByteBuf：Netty 的字節(jié)容器，類似于 Java 的 ByteBuffer，但是提供了更加強大、簡便且安全的 API，用于在網(wǎng)絡(luò)中傳遞二進制數(shù)據(jù)；EventLoopGroup：Netty 的事件循環(huán)組，用于管理和調(diào)度連接到服務(wù)器或者從服務(wù)器連接出去的所有 Channel 上的事件循環(huán)；ServerBootstrap：Netty 的服務(wù)器啟動類，用于啟動和配置一個 TCP/IP 服務(wù)器；Bootstrap：Netty 的客戶端啟動類，用于啟動和配置一個 TCP/IP 客戶端；Channel：Netty 的核心概念，用于表示一個通信通道，可以讀取和寫入數(shù)據(jù)；ChannelPipeline：Netty 的 Channel 處理器，用于在傳入的數(shù)據(jù)上執(zhí)行一組 ChannelHandler；ChannelHandler：Netty 的核心組件，用于處理各種通信事件，例如讀取數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)、建立連接等；

Netty的重要組件

后續(xù)，我們還會和這些組件打更多的交道。

好了，那么這期內(nèi)容就到這了，這期里我們初步了解了Netty，包括什么是Netty、Netty現(xiàn)狀、Netty的應(yīng)用，還寫了一個簡單的Demo。下一期，我們繼續(xù)深入了解Netty，敬請期待。

參考：

[1].https://netty.io/

[2].《Netty權(quán)威指南》

[3]. 《Netty核心原理剖析與RPC實踐》