高性能NIO框架Netty入门篇

时间：2023-12-21 23:42:32

http://cxytiandi.com/blog/detail/17345

Netty介绍

Netty是由JBOSS提供的一个java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

也就是说，Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户，服务端应用。Netty相当简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如，TCP和UDP的socket服务开发。

官网地址：http://netty.io/

使用场景

Netty之所以能成为主流的NIO框架，是因为它有下面的优点：

  • NIO的类库和API使用难度较高，Netty进行了封装，容易上手
  • 高性能，功能强大，支持多种编解码功能，支持多种主流协议
  • 成熟，稳定，已经在多个大型框架中使用（dubbo，RocketMQ，Hadoop，mycat，Spring5）
  • …..

在几年之前我上家公司用的是Mina来开发一个IM的系统，Mina也是一个很好的框架（http://mina.apache.org/）。
如今很多的框架都改成用Netty来做底层通讯了，我司现在还有一个代理框架用Mina写的，等把Netty玩遛了可以重构了。

不知道大家看完了上面的介绍是不是已经知道Netty能用在什么场景了，下面我结合一个我之前做过的事情来进行详细的说明，当然只是使用场景的一方面而已。

之前做抓取的时候，有一些小型的网站，页面结构比较复杂，还需要登录等操作，这种就不能用统一的抓取系统去抓取，只能通过写脚本的方式针对具体的网站做抓取，抓取必备的一个条件就是代理IP，为了方便抓取，特意封装了一个抓取的SDK,提供了抓取的方法，内置了切换代理。

我们有一个代理池服务，通过一个网址去获取能使用的代理IP，在刚开始用的Http请求去获取代理IP,由于抓取量比较大，通过Http请求去获取代理IP效率不行，后面用Netty改造了获取IP这部分，通过Netty来获取数据，解决了实时获取的性能问题。

通过长连接的方式，避免了Http请求每次都要建立连接带来的性能消耗问题，通过二进制的数据传输减少网络开销，性能更高。

简单入门

我们编写一个服务端和客户端，客户端往服务端发送一条消息，消息传输先用字符串进行传递，服务端收到客户端发送的消息，然后回复一条消息。

首先编写服务端代码：

  1. public class ImServer {
  3. public void run(int port) {
  4. EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
  5. EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
  7. ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
  8. bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
  9. .channel(NioServerSocketChannel.class)
  10. .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
  11. @Override
  12. public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
  13. ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
  14. ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
  15. ch.pipeline().addLast(new ServerStringHandler());
  16. }
  17. })
  18. .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
  19. .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
  21. try {
  22. ChannelFuture f = bootstrap.bind(port).sync();
  23. f.channel().closeFuture().sync();
  24. } catch (InterruptedException e) {
  25. e.printStackTrace();
  26. } finally {
  27. workerGroup.shutdownGracefully();
  28. bossGroup.shutdownGracefully();
  29. }
  30. }
  32. }
  • 通过ServerBootstrap 进行服务的配置，和socket的参数可以通过ServerBootstrap进行设置。
  • 通过group方法关联了两个线程组，NioEventLoopGroup是用来处理I/O操作的线程池，第一个称为“boss”，用来accept客户端连接，第二个称为“worker”，处理客户端数据的读写操作。当然你也可以只用一个NioEventLoopGroup同时来处理连接和读写，bootstrap.group()方法支持一个参数。
  • channel指定NIO方式
  • childHandler用来配置具体的数据处理方式 ，可以指定编解码器，处理数据的Handler
  • 绑定端口启动服务

消息处理：

  1. /**
  2. * 消息处理
  3. * @author yinjihuan
  4. *
  5. */
  6. public class ServerStringHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
  8. @Override
  9. public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
  10. System.err.println("server:" + msg.toString());
  11. ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好");
  12. }
  14. @Override
  15. public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
  16. cause.printStackTrace();
  17. ctx.close();
  18. }
  20. }

启动服务,指定端口为2222：

  1. public static void main(String[] args) {
  2. int port = 2222;
  3. new Thread(() -> {
  4. new ImServer().run(port);
  5. }).start();
  6. }

编写客户端连接逻辑：

  1. public class ImConnection {
  3. private Channel channel;
  5. public Channel connect(String host, int port) {
  6. doConnect(host, port);
  7. return this.channel;
  8. }
  10. private void doConnect(String host, int port) {
  11. EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
  12. try {
  13. Bootstrap b = new Bootstrap();
  14. b.group(workerGroup);
  15. b.channel(NioSocketChannel.class);
  16. b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
  17. b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
  18. @Override
  19. public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
  20. ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
  21. ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
  22. ch.pipeline().addLast(new ClientStringHandler());
  23. }
  24. });
  26. ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync();
  27. channel = f.channel();
  28. } catch(Exception e) {
  29. e.printStackTrace();
  30. }
  31. }
  33. }

客户端消息处理：

  1. /**
  2. * 当编解码器为字符串时用来接收数据
  3. * @author yinjihuan
  4. *
  5. */
  6. public class ClientStringHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
  8. @Override
  9. public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
  10. System.out.println("client:" + msg.toString());
  11. }
  13. @Override
  14. public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
  15. cause.printStackTrace();
  16. ctx.close();
  17. }
  19. }

客户端启动入口，然后发送消息给服务端：

  1. public static void main(String[] args) {
  2. String host = "127.0.0.1";
  3. int port = 2222;
  4. Channel channel = new ImConnection().connect(host, port);
  5. channel.writeAndFlush("yinjihuan");
  6. }

测试步骤如下：

  1. 首先启动服务端
  2. 启动客户端，发送消息
  3. 服务端收到消息，控制台有输出server:yinjihuan
  4. 客户端收到服务端回复的消息，控制台有输出client:yinjihuan你好

源码参考：https://github.com/yinjihuan/netty-im

更多技术分享请关注微信公众号：猿天地

相关文章