Netty最佳实践之数据通信

￡神魔★判官ぃ 2022-05-16 08:51 268阅读 0赞

使用Netty进行两台或者多台服务器之间的数据通信，大体有以下三种情况：

1.  使用长连接通道不断开的方式进行通信。也就是服务器和客户端的通道不断开，一直处于开启状态，如果服务器的性能足够好，并且我们的客户端数量足够少的情况下，推荐这种方式。
2.  一次性批量提交数据，推荐采用短连接方式。即我们可以把数据保存在本地临时缓冲区或者临时表中，当到达一定临界值的时候一次性批量提交，或者是根据定时任务轮询提交，这种方式的弊端是做不到实时性，在对实时性要求不高的应用程序中推荐使用。
3.  我们可以使用一种特殊的长连接，在指定的一段时间内，服务器与某台客户端么有进行任何通信，则断开连接。下次客户端向服务器端发送请求时再次建立连接，这种模式需要考虑两种因素：

3.1 如何在服务器端和客户端在一定时间超时后关闭通道？关闭通道后如何再建立连接？

答：可以使用Netty的ReadTimeoutHandler，在一定时间内没读取到数据则断开连接；再次建立连接直接发起请求即可。

3.2 客户端宕机时我们无需考虑，下次客户端重启后就可以与服务器建立连接；但是服务器宕机后，我们客户端如何与服务端建立连接？答案无非是隔一段时间轮询建立连接。

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以下是设置连接的超时处理，在规定时间内无数据传输则断开，在断开连接后重新建立连接：

# server： #

public class Server {
     
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		EventLoopGroup pGroup = new NioEventLoopGroup();
    		EventLoopGroup cGroup = new NioEventLoopGroup();
    		try {
    			ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
    			b.group(pGroup, cGroup)
    			 .channel(NioServerSocketChannel.class)
    			 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
    			 // 设置日志
    			 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
    			 .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    				protected void initChannel(SocketChannel sc) throws Exception {
    					// Marshalling的编解码器
    					sc.pipeline().addLast(MarshallingCodeCFactory.buildMarshallingDecoder());
    					sc.pipeline().addLast(MarshallingCodeCFactory.buildMarshallingEncoder());
    					// 设置无数据读取的超时处理器
    					sc.pipeline().addLast(new ReadTimeoutHandler(5)); 
    					// 自定义处理器
    					sc.pipeline().addLast(new ServerHandler());
    				}
    			});
    			
    			ChannelFuture cf = b.bind(8765).sync();
    			
    			cf.channel().closeFuture().sync();
    		}finally{
    			pGroup.shutdownGracefully();
    			cGroup.shutdownGracefully();
    		}
    	}
    }

# serverhandler #

public class ServerHandler extends ChannelHandlerAdapter{
    
    	@Override
    	public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
    		Request request = (Request)msg;
    		System.out.println("Server : " + request.getId() + ", " + request.getName() + ", " + request.getRequestMessage());
    		Response response = new Response();
    		response.setId(request.getId());
    		response.setName("response" + request.getId());
    		response.setResponseMessage("响应内容" + request.getId());
    		ctx.writeAndFlush(response);//.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    	}
     
    	@Override
    	public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    		ctx.close();
    	}
    }

# client： #

public class Client {
    	
    	private static class SingletonHolder {
    		static final Client instance = new Client();
    	}
    	
    	public static Client getInstance(){
    		return SingletonHolder.instance;
    	}
    	
    	private EventLoopGroup group;
    	private Bootstrap b;
    	private ChannelFuture cf ;
    	
    	private Client(){
    		group = new NioEventLoopGroup();
    		b = new Bootstrap();
    		b.group(group)
    		 .channel(NioSocketChannel.class)
    		 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
    		 .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
    				@Override
    				protected void initChannel(SocketChannel sc) throws Exception {
    					sc.pipeline().addLast(MarshallingCodeCFactory.buildMarshallingDecoder());
    					sc.pipeline().addLast(MarshallingCodeCFactory.buildMarshallingEncoder());
    					// 超时handler（当服务器端与客户端在指定时间以上没有任何进行通信，则会关闭响应的通道，主要为减小服务端资源占用）
    					sc.pipeline().addLast(new ReadTimeoutHandler(5)); 
    					sc.pipeline().addLast(new ClientHandler());
    				}
    	    });
    	}
    	
    	public void connect(){
    		try {
    			this.cf = b.connect("127.0.0.1", 8765).sync();
    			System.out.println("远程服务器已经连接, 可以进行数据交换..");				
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    	
    	public ChannelFuture getChannelFuture(){
    		
    		if(this.cf == null){
    			this.connect();
    		}
    		if(!this.cf.channel().isActive()){
    			this.connect();
    		}
    		
    		return this.cf;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		final Client c = Client.getInstance();
    		
    		ChannelFuture cf = c.getChannelFuture();
    		for(int i = 1; i <= 3; i++ ){
    			Request request = new Request();
    			request.setId("" + i);
    			request.setName("pro" + i);
    			request.setRequestMessage("数据信息" + i);
    			cf.channel().writeAndFlush(request);
    			TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
    		}
     
    		cf.channel().closeFuture().sync();
    		
    		new Thread(new Runnable() {
    			@Override
    			public void run() {
    				try {
    					System.out.println("进入子线程...");
    					ChannelFuture cf = c.getChannelFuture();
    					System.out.println(cf.channel().isActive());
    					System.out.println(cf.channel().isOpen());
    					
    					//再次发送数据
    					Request request = new Request();
    					request.setId("" + 4);
    					request.setName("pro" + 4);
    					request.setRequestMessage("数据信息" + 4);
    					cf.channel().writeAndFlush(request);					
    					cf.channel().closeFuture().sync();
    					System.out.println("子线程结束.");
    				} catch (InterruptedException e) {
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}).start();
    		
    		System.out.println("断开连接,主线程结束..");
    	}
    }

# clienthandler #

public class ClientHandler extends ChannelHandlerAdapter{
    
    	@Override
    	public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
    		try {
    			Response resp = (Response)msg;
    			System.out.println("Client : " + resp.getId() + ", " + resp.getName() + ", " + resp.getResponseMessage());			
    		} finally {
    			ReferenceCountUtil.release(msg);
    		}
    	}
    
    	@Override
    	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
    		ctx.close();
    	}
    	
    }

# 流程分析： #

客户端每隔4s钟向服务器端发数据：

ChannelFuture cf = c.getChannelFuture();
    
    for(int i = 1; i <= 3; i++ ){
    	Request request = new Request();
    	request.setId("" + i);
    	request.setName("pro" + i);
    	request.setRequestMessage("数据信息" + i);
    	cf.channel().writeAndFlush(request);
    	TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
    }
    
    cf.channel().closeFuture().sync();

那么当发完三次数据后，将会断开和服务器端的连接，看打印：

Client打印：

远程服务器已经连接, 可以进行数据交换..
    Client : 1, response1, 响应内容1
    Client : 2, response2, 响应内容2
    Client : 3, response3, 响应内容3
    断开连接,主线程结束..

Server打印：

[01:07:14] nioEventLoopGroup-0-0 INFO  [] [] [io.netty.handler.logging.LoggingHandler] - [id: 0xa1a7160d] REGISTERED
    [01:07:14] nioEventLoopGroup-0-0 INFO  [] [] [io.netty.handler.logging.LoggingHandler] - [id: 0xa1a7160d] BIND: 0.0.0.0/0.0.0.0:8765
    [01:07:14] nioEventLoopGroup-0-0 INFO  [] [] [io.netty.handler.logging.LoggingHandler] - [id: 0xa1a7160d, /0:0:0:0:0:0:0:0:8765] ACTIVE
    [01:07:21] nioEventLoopGroup-0-1 INFO  [] [] [io.netty.handler.logging.LoggingHandler] - [id: 0xa1a7160d, /0:0:0:0:0:0:0:0:8765] RECEIVED: [id: 0x076dc15e, /127.0.0.1:61655 => /127.0.0.1:8765]
    Server : 1, pro1, 数据信息1
    Server : 2, pro2, 数据信息2
    Server : 3, pro3, 数据信息3

为了让客户端断开后可以重新连接上，添加以下代码：

new Thread(new Runnable() {
    	@Override
    	public void run() {
    		try {
    			System.out.println("进入子线程...");
    			ChannelFuture cf = c.getChannelFuture();
    			System.out.println(cf.channel().isActive());
    			System.out.println(cf.channel().isOpen());
    			
    			// 再次发送数据
    			Request request = new Request();
    			request.setId("" + 4);
    			request.setName("pro" + 4);
    			request.setRequestMessage("数据信息" + 4);
    			cf.channel().writeAndFlush(request);					
    			cf.channel().closeFuture().sync();
    			System.out.println("子线程结束.");
    		} catch (InterruptedException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    }).start();

开启一个线程重新获取channelFuture：

public ChannelFuture getChannelFuture(){
    	
    	if(this.cf == null){
    		this.connect();
    	}
    	if(!this.cf.channel().isActive()){
    		this.connect();
    	}
    	
    	return this.cf;
    }

于是客户端继续向服务器发送第四次数据：  
![这里写图片描述][70]  
服务端：  
![这里写图片描述][70 1]

[70]: /images/20220516/7a745ccfc34f4855b2a8fabe7805b487.png
[70 1]: /images/20220516/243cb8c4188e4080b7415c6df6bdd614.png