[系统运维]Netty网络编程实战1，搭建第一个Netty服务器

一、Netty是什么

Netty是JBOSS开源的一款NIO网络编程框架，可用于快速开发网络的应用。Netty是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发高性能的服务端和客户端。可以极大的简化基于TCP、UDP等协议的网络服务。并且Netty对于各种传输类型（阻塞或非阻塞式的socket）、通信方式（HTTP或websocket）都提供了统一的API接口，提供了灵活的可扩展性，高度可自定义的线程模型（多线程、线程池等），支持使用无连接的数据报UDP进行通信，具有高吞吐量、低延迟、资源消耗低、最低限度的内存复制等特性。除了优越的性能外，Netty还支持SSL/TLS和StartTLS等加密传输协议，保证了数据传输的安全性。

在实际使用时，Netty可以作为Socket编程的中间件；也可以和Protobuf技术结合使用，实现一个RPC框架，实现远程过程调用；也可以作为一个websocket的长链接服务器，实现客户端和服务端的长连接通信。

二、Hello Netty

使用Netty作为一个Web服务器，用于接收用户请求并给出响应。

Netty程序一般都是按套路来写，依次编写主程序类、自定义初始化器、自定义处理器。

1、主程序类MyNettyServerTest

通过ServerBootstrap注册serverGroup和clientGroup两个事件循环组，其中serverGroup用于获取客户端连接，clientGroup用于处理客户端连接，类似于常见的Master-Slave结构。

2、初始化器MyNettyServerInitializer

继承Netty提供的初始化器ChannelInitializer。

Netty封装了各种各样的内置处理器，用于实现各种功能。并且ChannelInitializer的initChannel()方法会在某一个连接注册到Channel后立即被触发调用。因此，可以根据业务需求，在initChannel()中添加若干个Netty内置处理器，利用Netty强大的类库直接处理大部分业务。最后再在initChannel()中添加一个自定义处理器，用于实现特定业务的具体功能。

3、自定义处理器MyNettyServerHandler

继承SimpleChannelInboundHandler，该父类的channelRead0()方法可以接收客户端的所有请求，并作出响应，输出“Hello Netty”。

简单讲，Netty程序就是通过主程序类关联自定义初始化器，然后在初始化器中加入Netty内置处理器和自定义处理器，最后在自定义处理器中编写处理特定需求的业务代码。

三、代码实例

1、maven中加入netty-all

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/io.netty/netty-all -->
<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.68.Final</version>
</dependency>

2、主程序类MyNettyServerTest

package com.guor.demo.netty;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

/**
 * 主程序类
 */
public class MyNettyServerTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        /**
         * EventLoopGroup：事件循环组，是一个线程池，也是一个死循环，用于不断地接收用户请求；
         * serverGroup：用户监听及建立连接，并把每一个连接抽象为一个channel，最后再将连接交给clientGroup处理；
         * clientGroup：真正的处理连接
         */
        EventLoopGroup serverGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup clientGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 服务端启动时的初始化操作
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            // 1、将serverGroup和clientGroup注册到服务端的Channel上；
            // 2、注册一个服务端的初始化器MyNettyServerInitializer；
            // 3、该初始化器中的initChannel()方法会在连接被注册到Channel后立刻执行；
            // 5、最后将端口号绑定到8080；
            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.group(serverGroup, clientGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new MyNettyServerInitializer()).bind(8080).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e);
        }finally {
            serverGroup.shutdownGracefully();
            clientGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

3、初始化器MyNettyServerInitializer

package com.guor.demo.netty;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;

/**
 * 初始化器
 */
public class MyNettyServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    // 连接被注册到Channel后，立刻执行此方法
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
        // 加入netty提供的处理器
        pipeline.addLast("HttpServerCodec",new HttpServerCodec());
        // 增加自定义处理器MyNettyServerHandler，用于实际处理请求，并给出响应
        pipeline.addLast("MyNettyServerHandler",new MyNettyServerHandler());
    }
}

4、自定义处理器MyNettyServerHandler

package com.guor.demo.netty;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

/**
 * 自定义处理器
 * Inbound代表"进入"的请求
 */
public class MyNettyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<HttpObject> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, HttpObject httpObject) throws Exception {
        // 定义响应的内容
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("Hello Netty", CharsetUtil.UTF_8);
        DefaultFullHttpResponse defaultFullHttpResponse = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, byteBuf);
        defaultFullHttpResponse.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE,"text/plain");
        byteBuf.readableBytes();
        // 等响应返回给客户端
        channelHandlerContext.writeAndFlush(defaultFullHttpResponse);
    }
}

5、通过curl http://localhost:8080访问Netty服务

此时，可能会提示curl不是内部或外部命令，如何解决？

四、curl不是内部或外部命令

1、下载curl for 64-bit

https://curl.se/windows/

2、将zip解压到文件夹

3、在环境变量中配置

五、重写SimpleChannelInboundHandler中一些重要的回调方法

1、重写回调方法

package com.guor.demo.netty;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

/**
 * 自定义处理器
 * Inbound代表"进入"的请求
 */
public class MyNettyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<HttpObject> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, HttpObject httpObject) throws Exception {
        // 定义响应的内容
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("Hello Netty", CharsetUtil.UTF_8);
        DefaultFullHttpResponse defaultFullHttpResponse = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, byteBuf);
        defaultFullHttpResponse.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE,"text/plain");
        byteBuf.readableBytes();
        // 等响应返回给客户端
        channelHandlerContext.writeAndFlush(defaultFullHttpResponse);
    }

    /**
     * 增加新处理器时，触发此方法
     */
    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("1、handlerAdded、增加了新的处理器");
        super.handlerAdded(ctx);
    }

    /**
     * 当通道被注册到一个事件循环组EventLoop上时，触发此方法
     */
    @Override
    public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("2、channelRegistered、通道被注册");
        super.channelRegistered(ctx);
    }

    /**
     * 当远端处于活跃状态时（连接到了某个远端，可以收发数据），执行此方法
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("3、channelActive、通道连接到了远端，处于活跃状态");
        super.channelActive(ctx);
    }

    /**
     * 当通道处于非活跃状态时（与远端断开了连接），执行此方法
     */
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("4、channelInactive、通道远端断开了连接，处于非活跃状态");
        super.channelInactive(ctx);
    }

    /**
     * 当通道被取消了注册时，执行此方法
     */
    @Override
    public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception{
        System.out.println("5、channelUnregistered、通道被取消了注册");
        super.channelUnregistered(ctx);
    }

    /**
     * 当程序发生异常，执行此方法
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable e) throws Exception{
        System.out.println("6、exceptionCaught、程序发生了异常");
        e.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

2、通过curl http://localhost:8080访问Netty服务

3、控制台输出

4、ctrl + c停止访问

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