nio之netty5应用

　　1、netty5和netty4的区别不是很大，但是与netty3差别还是有的。这里不介绍netty4，因为和netty5的方式都差不多。netty5的复杂性相对于netty3要多很多了。基本上架构都被重构了。所以这里主要是介绍一些属性和用法。

　　2、核心的变化主要有：

　　支持Android

 

　　提供了：

•  移动设备变成更加强大
• 通过Ice Cream Sandwich解决了在ADK中最著名的与NIO和SSLEngine相关的问题，且
• 用户显然想要重用他们应用中的的编解码和处理器代码。

　　我们决定官方支持Android(4.0及以上版本)

 

　　简化处理器层次

 

　　ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler整合为ChannelHandler。ChannelHandler现在包含输入和输出的处理方法。

 

　　ChannelInboundHandlerAdapter，ChannelOutboundHandlerAdapter和ChannelDuplexHandlerAdapter已被废弃，由 ChannelHandlerAdapter代替。

 

　　由于现在无法区分处理器(handler) 是输入还是输出的处理器，CombinedChannelDuplexHandler现在由 ChannelHandlerAppender代替。

 

　　更多相关变化，可参考https://github.com/netty/netty/pull/1999

 

　　channelRead0() → messageReceived()

 

　　我知道。这是一个愚蠢的错误。如果你使用了SimpleChannelInboundHandler，你需要把channelRead0()重命名为messageReceived()。

 

　　废弃中移除的

 

　　Channel.deregister()已被移除。不再生效和被使用。取而代之的，我们将允许Channel被充注册到不同的事件循环。

 

　　ChannelHandlerContext.attr(..) == Channel.attr(..)

 

　　Channel和ChannelHandlerContext类都实现了AttributeMap接口，使用户可以在其上关联一个或多个属性。有时会让用户感到困惑的是Channel和ChannelHandlerContext都有其自己的存储用户定义属性的容器。例如，即使你通过Channel.attr(KEY_X).set(valueX)给属性'KEY_X’赋值，你却无法通过ChannelHandlerContext.attr(KEY_X).get()方法获取到值。反之亦是如此。这种行为不仅仅令人不解而且还浪费内存。

 

　　为了解决这个问题，我们决定每个Channel内部仅保留一个map。AttributeMap总是用AttributeKey作为它的key。AttributeKey确保键的唯一性，因此每个Channel中如果存在一个以上的属性容易是多余的。只要用户把他自己的AttributeKey定义成ChannelHandler的private static final变量，就不会有出现重复key的风险。

 

　　更简单更精确的缓冲区泄漏追踪

 

 

　　之前，查找缓冲区泄漏是很困难的，并且泄漏的警告信息也不是很有帮助。现在我们有了增强的泄漏报告机制，该机制会在增长超过上限时触发。

 

　　更多的信息可查看：http://netty.io/wiki/reference-counted-objects.html 。由于该特性十分重要，所以也移植入了4..0.14.Final版中。

 

　　PooledByteBufAllocator成为默认的allocator

 

　　在4.x版本中，UnpooledByteBufAllocator是默认的allocator，尽管其存在某些限制。现在PooledByteBufAllocator已经广泛使用一段时间，并且我们有了增强的缓冲区泄漏追踪机制，所以是时候让PooledByteBufAllocator成为默认了。

 

　　全局唯一的Channel ID

　　每个Channel现在有了全局唯一的ID，其生成的依据是：

 

   * MAC地址(EUI-48或是EUI-64)，最好是全局唯一的，

   * 当前进程的ID

   * System#currentTimeMillis()

   * System#nanoTime()

   * 随机的32位整数，以及

   * 系列递增的32位整数

 

　　可通过Channel.id()方法获取Channel的ID。

 

　　更灵活的线程模型

 

 

　　增加了新的ChannelHandlerInvoker接口，用于使用户可以选择使用哪个线程调用事件处理方法。替代之前的在向ChannelPipeline添加 ChannelHandler时指定一个EventExecutor的方式，使用该特性需要指定一个用户自定义的 ChannelHandlerInvoker实现。

 

　　关于该变化更多的信息，可参考:https://github.com/netty/netty/commit/132af3a485015ff912bd567a47881814d2ce1828

 

　　EmbeddedChannel的易用性

 

　　EmbeddedChannel中的readInbound()和readOutbound()方法返回专门类型的参数，因此你不必在转换他们的返回值。这可以简化你的测试用例代码。

EmbeddedChannel ch = ...;

// BEFORE:
FullHttpRequest req = (FullHttpRequest) ch.readInbound();

// AFTER:
FullHttpRequest req = ch.readInbound();

 

　　使用Executor代替ThreadFactory

 

　　有些应用要求用户使用Executor运行他们的任务。4.x版本要求用户在创建事件循环(event loop)时指定ThreadFacotry，现在不再是这样了。

 

　　关于该变化的更多信息，可参考：https://github.com/netty/netty/pull/1762

 

　　Class loader友好化

 

　　一些类型，如AttributeKey对于在容器环境下运行的应用是不友好的，现在不是了。

 

　　编解码和处理器(handlers)

 

   * XmlFrameDecoder支持流式的XML文档

 

   * 二进制的memcache协议编解码

   * 支持SPDY/3.1 (也移植到了4.x版本)

   * 重构了HTTP多部分的编解码

 

　　3、这里写了一个简单的实现过程，来区分netty5和netty3的写法

　　1）服务类和处理类

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

public class Server {

    public static void main(String[] args) {
        //服务类
        ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
        //声明两个线程池
        EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup work = new NioEventLoopGroup();

        try {
            //设置线程组
            serverBootstrap.group(boss,work);
            //设置服务socket工厂
            serverBootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);
            //设置管道
            serverBootstrap.childHandler(new ChannelInitializer<Channel>() {
                protected void initChannel(Channel channel) throws Exception {
                    channel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                    channel.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                    channel.pipeline().addLast(new ServerHandler());
                }
            });
            //设置服务器连接数
            serverBootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG,2048);
            //设置tcp延迟状态
            serverBootstrap.option(ChannelOption.TCP_NODELAY,true);
            //设置激活状态，2小时清除
            serverBootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true);
            //监听端口
            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(9000);
            //等待服务器关闭
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭线程池
            boss.shutdownGracefully();
            work.shutdownGracefully();
        }

    }

}

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

public class ServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {

    //接收消息并处理
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
        System.out.println(s);
        channelHandlerContext.writeAndFlush("hello client");
    }
}

　　2）客户端和处理类

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Scanner;

//单个客户端
public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        //服务类
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        //线程池
        EventLoopGroup client = new NioEventLoopGroup();

        try {
            //设置线程组
            bootstrap.group(client);
            //设置socket工厂
            bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);
            //设置管道处理
            bootstrap.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
                protected void initChannel(Channel channel) throws Exception {
                    channel.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                    channel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                    channel.pipeline().addLast(new ClientHandler());
                }
            });
            //连接服务器
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9000));
            //输入信息测试
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (true) {
                String msg = scanner.nextLine();
                channelFuture.channel().writeAndFlush(msg);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭线程池
            client.shutdownGracefully();
        }
    }
}

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

public class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String>{

    //接收消息
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
        System.out.println(s);
    }
}

　　3）多个客户端

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

//多个客户端连接
public class MClient {

    //服务类
    private Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
    //因为线程组里面是线程安全的，所以这里采用数组的形式
    private List<Channel> channels = new ArrayList<Channel>();
    //原子类，用于计数
    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    //初始化操作
    public void init(int count) {
        //声明线程池
        EventLoopGroup client = new NioEventLoopGroup();
        //设置线程组
        bootstrap.group(client);
        //设置socket工厂
        bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);
        //设置管道
        bootstrap.handler(new ChannelInitializer<Channel>() {
            protected void initChannel(Channel channel) throws Exception {
                channel.pipeline().addLast(new StringEncoder());
                channel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                channel.pipeline().addLast(new ClientHandler());
            }
        });
        //初始化连接
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("10.0.20.154", 9000);
            channels.add(channelFuture.channel());
        }
    }

    //获取下一个channel
    public Channel nextChannel() {
        return this.getChannel(0);
    }

    private Channel getChannel(int n) {
        //平均获取其中的channel
        Channel channel = channels.get(Math.abs(atomicInteger.getAndIncrement() % channels.size()));
        //判断是否连接
        if (!channel.isActive()) {
            //如果没有连接，选择激活替换
            channels.set(channels.indexOf(channel), bootstrap.connect("10.0.20.154", 9000).channel());
            //超出总长度，直接抛异常
            if (n>=channels.size()) {
                throw new RuntimeException("no use channel");
            }
            //递归，目的是获取下一个，直到数组没有channel
            return getChannel(n+1);
        }
        return channel;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MClient mClient = new MClient();
        mClient.init(5);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            try {
                String msg = scanner.nextLine();
                mClient.nextChannel().writeAndFlush(msg);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}