Netty入门详解

引言

Netty 是一个基于 Java 的高性能、异步事件驱动的网络应用框架，用于快速开发可维护的高性能网络服务器和客户端。它提供了一组丰富的 API，使得开发人员能够轻松地处理各种网络协议，如 TCP、UDP 等，并且支持多种编解码方式，方便与不同的应用层协议进行对接。本篇文章将详细阐述Netty的核心概念帮助我们快速理解

Netty 的核心概念

Channel：Netty 中所有的 I/O 操作都发生在Channel上，它代表了一个到实体（如硬件设备、文件、网络套接字等）的开放连接，能够执行读、写、连接、绑定等操作。
EventLoop：EventLoop是 Netty 中处理事件的核心组件，它负责处理Channel上的所有事件，包括连接、读、写等操作。每个EventLoop会不断循环，处理注册到它上面的Channel的各种事件。
ChannelHandler：ChannelHandler是 Netty 中处理 I/O 事件的主要方式，它可以对Channel上的事件进行拦截、处理和转换。开发人员可以自定义ChannelHandler来实现自己的业务逻辑，比如对消息的编解码、对业务请求的处理等。
ChannelPipeline：ChannelPipeline是一个由ChannelHandler组成的链，它负责管理和执行Channel上的ChannelHandler。当Channel上有事件发生时，ChannelPipeline会按照顺序依次调用链中的ChannelHandler来处理事件。

Netty 的依赖

在 Maven 项目中，添加 Netty 的依赖：

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.86.Final</version>
</dependency>

版本可以自己选定这是比较稳定的版本

netty-all包含所有组件可以根据自己需要细分依赖

Netty 的工作原理

Reactor 模型：Netty 基于 Reactor 模型实现了高性能的网络通信。它通过一个或多个EventLoop线程来监听Channel上的事件，当有事件发生时，将事件分发给对应的ChannelHandler进行处理。
异步非阻塞 I/O：Netty 使用 Java 的异步非阻塞 I/O（NIO）技术来实现高效的网络通信。在异步非阻塞模式下，I/O 操作不会阻塞线程，而是通过回调函数或 Future 来通知操作的结果，这样可以大大提高系统的并发处理能力。

实战实现Netty服务器

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

public class NettyServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 用于接收客户端连接的线程组
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        // 用于处理客户端连接后读写操作的线程组
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            // 创建ServerBootstrap实例
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
            .channel(NioServerSocketChannel.class)
            .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     // 这里可以添加自定义的ChannelHandler
                 }
             })
            .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
            .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);

            // 绑定端口，开始监听
            ChannelFuture f = b.bind(8888).sync();

            // 等待服务器监听端口关闭
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 关闭线程组
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

上述代码创建了一个简单的 Netty 服务端，它监听在 8888 端口上，当有客户端连接时，可以在initChannel方法中添加自定义的ChannelHandler来处理客户端的请求。