netty+spring（整合实战）

清疚 2023-10-21 07:24 142阅读 0赞

### **Netty Spring （整合实战）** ###

###### 疯狂创客圈 死磕Netty 系列之 11 【 [博客园 总入口][Link 1] 】 ######

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主要介绍的是SpringBoot整合Netty。在使用Netty之前，建议先了解Netty的基本原理，请参阅疯狂创客圈。

这里仅仅是使用Netty的第一步，这里介绍一个最简单的Demo——EchoServer，也就是回写服务器。就是无论客户端发啥字符串到服务器端，服务器端接收字符串后直接回写到客户端。

### 本篇内容纲要 ###

*  环境要求
 *  Spring +netty 服务器端
 *  Spring +netty 客户端
 *  Spring读取配置文件中的属性值

###### 源码 下载链接： ######

[点击下载][Link 2]

### 环境要求 ###

*  JDK:：1.8
 *  Netty:：4.0或以上(不包括5)

<java.version>1.8</java.version>
    <springboot>1.5.9.RELEASE</springboot>
    <netty.version>4.0.33.Final</netty.version>

### Spring +netty 服务器端 ###

回写服务器 Echo Server 程序主要由两部分组成：

*  ServerBootstrap:  
    服务器启动引导器。负责配置服务器端基本信息，并且完成服务器的启动
 *  EchoServerHandler：  
    回写的业务逻辑处理器

##### ServerBootstrap #####

首先是编写服务端的启动类，代码中相应的注释在写得很详细。  
主要的步骤如下：

1.  创建一个ServerBootstrap实例
2.  创建一个EventLoopGroup来处理各种事件，如处理链接请求，发送接收数据等。
3.  设置本地监听端口 InetSocketAddress( port)
4.  设置 childHandler 来设置通道初始化类。并且在通道初始化时，加入回写的业务逻辑处理器EchoServerHandler到服务器通道的pipeline中 。childHandler 在通道初始化时，会被执行一次。
5.  所有准备好之后调用ServerBootstrap.bind() 方法绑定 Server

不过需要注意的是，在不使用Spring的环境中，是通过main方法直接启动服务端，因此是直接new一个处理器echoServerHandler 对象。而在和Spring 整合之后，我们需要将 echoServerHandler 处理器交给springBoot去管理。

###### ServerBootstrap 代码如下： ######

@Service("EchoServer")
    public class EchoServer
    {
        // 服务器端口
        @Value("${server.port}")
        private int port;
        // 通过nio方式来接收连接和处理连接
        private static EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();
        private static EventLoopGroup work = new NioEventLoopGroup();
    
        // 启动引导器
        private static ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
        @Autowired
        private EchoServerHandler echoServerHandler;
    
        public void run()
        {
            try
            {
                b.group(boss, work);
                // 设置nio类型的channel
                b.channel(NioServerSocketChannel.class);
                // 设置监听端口
                b.localAddress(new InetSocketAddress(port));
                // 设置通道初始化
                b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>()
                {
                    //有连接到达时会创建一个channel
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception
                    {
                        // pipeline管理channel中的Handler
                        // 在channel队列中添加一个handler来处理业务
                        ch.pipeline().addLast("echoServerHandler",echoServerHandler);
                    }
                });
                // 配置完成，开始绑定server
                // 通过调用sync同步方法阻塞直到绑定成功
    
                ChannelFuture f = b.bind().sync();
                System.out.println(EchoServer.class.getName() +
                        " started and listen on " + f.channel().localAddress());
    
                // 监听服务器关闭事件
                // 应用程序会一直等待，直到channel关闭
                f.channel().closeFuture().sync();
            } catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            } finally
            {
                // 关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程
                work.shutdownGracefully();
                boss.shutdownGracefully();
            }
    
        }
    }

##### 业务逻辑ServerHandler： #####

要想处理接收到的数据，我们必须继承ChannelInboundHandlerAdapter接口，重写里面的channelRead方法，每当有数据到达，此方法就会被调用（一般是Byte类型数组），我们就在这里写我们的业务逻辑：

@Service("echoServerHandler")
    public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter
    {
    
        /**
         * 建立连接时，发送一条消息
         */
        @Override
        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception
        {
            System.out.println("连接的客户端地址:" + ctx.channel().remoteAddress());
            super.channelActive(ctx);
        }
    
        public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
        {
            try
            {
                System.out.println("server received data :" + msg);
                ctx.write(msg);//写回数据，
    
            } finally
            {
                ReferenceCountUtil.release(msg);
            }
        }
    
        public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx)
        {
            //flush掉所有写回的数据
            ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER)
                    .addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); //当flush完成后关闭channel
        }
    
        public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
        {
            //捕捉异常信息
            cause.printStackTrace();
            //出现异常时关闭channel
            ctx.close();
        }
    }

关于异常处理：

我们在上面程序中也重写了exceptionCaught方法，这里就是对当异常出现时的处理。

### Spring +netty 客户端 ###

EchoClient 扮演如下角色：

*  连接到Server
 *  向Server写数据,
 *  等待Server返回数据

回写客户端程序EchoClient 主要由两部分组成：

*  Bootstrap:  
    客户端启动引导器。负责配置客户端基本信息，并且完成客户端的启动
 *  EchoClientHandler ：  
    客户端业务逻辑处理器

###### EchoClient Bootstrap的过程： ######

和Server端类似，只不过Client端要同时指定连接主机的IP和Port。

1.  创建一个Bootstrap实例
2.  创建一个EventLoopGroup 来处理各种事件，如处理链接请求，发送接收数据等。
3.  定义需要连接到的远程服务器的InetSocketAddress,包含了IP+端口
4.  设置 childHandler 来设置通道初始化类。并且在通道初始化时，加入客户端的业务逻辑处理器echoClientHandler 到服务器通道的pipeline中 。当连接完成之后，childHandler 会被执行一次 。
5.  所有准备好之后调用 ServerBootstrap.connect() 方法连接Server

###### EchoClient Bootstrap的代码： ######

@Service("EchoClient")
    public class EchoClient
    {
        // 服务器ip地址
        @Value("${server.ip}")
        private String host;
        // 服务器端口
        @Value("${server.port}")
        private int port;
    
        // 通过nio方式来接收连接和处理连接
        private EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
    
        @Autowired
        private EchoClientHandler echoClientHandler;
    
        /**
         * 唯一标记
         */
        private boolean initFalg = true;
    
        /**
         * 客户端的是Bootstrap，服务端的则是 ServerBootstrap。
         * 都是AbstractBootstrap的子类。
         **/
        public void run()
        {
            doConnect(new Bootstrap(), group);
        }
    
        /**
         * 重连
         */
        public void doConnect(Bootstrap bootstrap, EventLoopGroup eventLoopGroup)
        {
            ChannelFuture f = null;
            try
            {
                if (bootstrap != null)
                {
                    bootstrap.group(eventLoopGroup);
                    bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);
                    bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
                    bootstrap.remoteAddress(host, port);
    
                    // 设置通道初始化
                    bootstrap.handler(
                            new ChannelInitializer<SocketChannel>()
                            {
                                public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception
                                {
                                    ch.pipeline().addLast(echoClientHandler);
                                }
                            }
                    );
                    f = bootstrap.connect().addListener((ChannelFuture futureListener) ->
                    {
                        final EventLoop eventLoop = futureListener.channel().eventLoop();
                        if (!futureListener.isSuccess())
                        {
                            System.out.println("与服务端断开连接!在10s之后准备尝试重连!");
                            eventLoop.schedule(() -> doConnect(new Bootstrap(), eventLoop), 10, TimeUnit.SECONDS);
                        }
                    });
                    if (initFalg)
                    {
                        System.out.println("EchoClient客户端连接成功!");
                        initFalg = false;
                    }
                    // 阻塞
                    f.channel().closeFuture().sync();
                }
            } catch (Exception e)
            {
                System.out.println("客户端连接失败!" + e.getMessage());
            }
    
        }
    }

###### EchoClientHandler 客户端业务逻辑处理器 ######

要想处理接收到的数据，我们必须继承ChannelInboundHandlerAdapter基类，重写里面的channelRead方法，每当有数据到达，此方法就会被调用（一般是Byte类型数组），我们就在这里写我们的业务逻辑：

@Service("echoClientHandler")
    public class EchoClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter
    {
        /**
         * 此方法会在连接到服务器后被调用
         */
        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx)
        {
            ctx.write(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks!", CharsetUtil.UTF_8));
        }
    
        /**
         * 业务逻辑处理
         */
        @Override
        public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception
        {
            // 如果不是protobuf类型的数据
            if (!(msg instanceof ByteBuf))
            {
                System.out.println("未知数据!" + msg);
                return;
            }
            try
            {
                ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
                System.out.println("Client received: " +
                        ByteBufUtil.hexDump(in.readBytes(in.readableBytes())));
            } catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            } finally
            {
                ReferenceCountUtil.release(msg);
            }
        }
        /**
         * 捕捉到异常
         */
        public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
        {
            cause.printStackTrace();
            ctx.close();
        }
    }

**除了继承ChannelInboundHandlerAdapter基类，我们的业务Handler还可以继承 SimpleChannelInboundHandler 基类。**

**那么这两个有什么区别呢？**

*  SimpleChannelInboundHandler在接收到数据后会自动release掉数据占用的Bytebuffer资源(自动调用Bytebuffer.release())。如果在channelRead方法返回前还没有写完数据，也就是当不能让它自动release时，就不能继承 SimpleChannelInboundHandler 基类。而继承ChannelInboundHandlerAdapter则不会自动释放，需要手动调用ReferenceCountUtil.release()等方法进行释放。
 *  SimpleChannelInboundHandler还有一个好处，可以在泛型参数中，可以直接指定好传输的数据格式。所以继承该类，在处理数据时，不需要判断数据格式。而继承ChannelInboundHandlerAdapter则需要进行数据格式的判断和转换。
 *  推荐在服务端去继承ChannelInboundHandlerAdapter，建议手动进行释放，防止数据未处理完就自动释放了。

### Spring 读取配置文件中的属性值 ###

在Netty 的程序中，一般需要用到服务器ip和端口，最好的方式是放在配置文件中，方便修改。

Spring Boot 默认的配置文件名称为 application.properties，SpringApplication将从以下位置加载此文件：

*  当前目录下的/config子目录，
 *  当前目录
 *  一个classpath下的/config包
 *  classpath 根路径（root）

一般情况下，工程在编译之后，application.properties 放在classpath 根路径下。

##### 配置文件 application.properties #####

\#端口号  
server.port=8081  
\#服务器IP  
server.ip=127.0.0.1

**注意：文件名字不能错哦，是application.properties**

##### 关联配置项到类属性 #####

在类域属性上通过@Value("$\{配置项\}")指定关联属性，Spring Application会自动加载。

public class EchoServer
    {
        // 服务器端口
        @Value("${server.port}")
       private int port;
       //...
    }

##### 启动配置项自动扫描 #####

使用 @Configuration、@EnableAutoConfiguration 启动配置项的自动扫描。

//自动加载配置信息
    @Configuration
    @EnableAutoConfiguration
    //使包路径下带有@Value的注解自动注入
    //使包路径下带有@Autowired的类可以自动注入
    @ComponentScan("com.crazymakercircle.nettydemo.server")
    @SpringBootApplication
    public class ServerApp {
    
         // ........
    }

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###### 疯狂创客圈 实战计划 ######

*  **Netty 亿级流量 高并发 IM后台 开源项目实战**
 *  **Netty 源码、原理、JAVA NIO 原理**
 *  **Java 面试题 一网打尽**
 *  疯狂创客圈 [**【 博客园 总入口 】**][Link 1]

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