Netty--核心模块组件

Bertha 。 2021-08-26 23:03 467阅读 0赞

### Bootstrap、ServerBootstrap ###

Bootstrap 意思是引导，一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始，主要作用是配置整个 Netty 程序，串联  
各个组件，Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类，ServerBootstrap 是服务端启动引导类。

常见的方法有

*  **public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup,，EventLoopGroup childGroup)**  
    该方法用于服务器端，用来设置两个 EventLoop
 *  **public B group(EventLoopGroup group)**  
    该方法用于客户端，用来设置一个 EventLoop
 *  **public B channel(Class<? extends C> channelClass)**  
    该方法用来设置一个服务器端的通道实现
 *  **public B option(ChannelOption option, T value)**  
    用来给 ServerChannel 添加配置
 *  **public ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value)**  
    用来给接收到的通道添加配置
 *  **public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler)**  
    该方法用来设置业务处理类(自定义的handler)
 *  **public ChannelFuture bind(int inetPort)**  
    该方法用于服务器端，用来设置占用的端口号
 *  **public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort)**  
    该方法用于客户端，用来连接服务器端

### Future、ChannelFuture ###

Netty 中所有的 IO 操作都是异步的，不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以过一会等它执行完成或 者直接注册一个监听，具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures，他们可以注册一个监听，当操作执行成功 或失败时监听会自动触发注册的监听事件

常见的方法：

*  **Channel channel()**  
    返回当前正在进行 IO 操作的通道
 *  **ChannelFuture sync()**  
    等待异步操作执行完毕

### Channel ###

1.  Netty 网络通信的组件，能够用于执行网络 I/O 操作。
2.  通过Channel可获得当前网络连接的通道的状态
3.  通过Channel可获得网络连接的配置参数(例如接收缓冲区大小)
4.  Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接，读写，绑定端口)，异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返 回，并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
5.  调用立即返回一个 ChannelFuture 实例，通过注册监听器到 ChannelFuture 上，可以 I/O 操作成功、失败或取 消时回调通知调用方
6.  支持关联 I/O 操作与对应的处理程序
7.  不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应，常用的 Channel 类型:

常用的Channel类型：

*  **NioSocketChannel**  
    异步的客户端 TCP Socket 连接。
 *  **NioServerSocketChannel**  
    异步的服务器端 TCP Socket 连接。
 *  **NioDatagramChannel**  
    异步的 UDP 连接。
 *  **NioSctpChannel**  
    异步的客户端 Sctp 连接。
 *  **NioSctpServerChannel**  
    异步的 Sctp 服务器端连接，这些通道涵盖了 UDP 和 TCP 网络 IO 以及文件 IO。

### Selector ###

1.  Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用，通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。
2.  当向一个 Selector 中注册 Channel 后，Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select) 这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件(例如可读，可写，网络连接完成等)，这样程序就可以很简单地使用一个  
    线程高效地管理多个 Channel

### ChannelHandler及其实现类 ###

1.  ChannelHandler 是一个接口，处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作，并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链) 中的下一个处理程序。
2.  ChannelHandler 本身并没有提供很多方法，因为这个接口有许多的方法需要实现，方便使用期间，可以继承它 的子类  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter，然后通过重写相应方法实现业务 逻辑  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### Pipeline和ChannelPipeline ###

1.  ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合，它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作，相当于 一个贯穿 Netty 的链。(也可以这样理解:ChannelPipeline 是 保存 ChannelHandler 的 List，用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作)
2.  ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式，使用户可以完全控制事件的处理方式，以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互
3.  在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应，它们的组成关系如下

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

常用方法：

*  **ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler… handlers)**  
    把一个业务处理类(handler)添加到链中的第一个位置
 *  **ChannelPipeline addLast(ChannelHandler… handlers)**  
    把一个业务处理类(handler)添加到链中的最后一个位置

### ChannelHandlerContext ###

1.  保存 Channel 相关的所有上下文信息，同时关联一个 ChannelHandler 对象
2.  即ChannelHandlerContext中包含一个具体的事件处理器 ChannelHandler，同时  
    ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息，方便对 ChannelHandler 进行调用.

常用方法：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### ChannelOption ###

1.  Netty 在创建 Channel 实例后,一般都需要设置ChannelOption 参数。
2.  ChannelOption 参数如下:

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### EventLoopGroup和其实现类NioEventLoopGroup ###

1.  EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象，Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源，一般会有多个 EventLoop  
    同时工作，每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。
2.  EventLoopGroup 提供 next 接口，可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。在 Netty 服务器端编程中，我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup，例如:BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup。
3.  通常一个服务端口即一个ServerSocketChannel对应一个Selector和一个EventLoop线程。BossEventLoop负责 接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理，如下图所示

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

常用方法：

*  public NioEventLoopGroup()，构造方法
 *  public Future<?> shutdownGracefully()，断开连接，关闭线程

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