Netty学习笔记（一）

摘要：是一个高性能事件驱动的异步的非堵塞的框架，用于建立等底层的连接，基于可以建立高性能的服务器。在中提供了两套，一套是针对标准输入输出，另一套就是网络编程。和是标准中的核心对象是对原中流的模拟，任何来源和目的数据都必须通过一个对象。

Netty是一个高性能 事件驱动的异步的非堵塞的IO(NIO)框架，用于建立TCP等底层的连接，基于Netty可以建立高性能的Http服务器。
1、首先来复习下非堵塞IO(NIO)
NIO这个库是在JDK1.4中才引入的。NIO和IO有相同的作用和目的，但实现方式不同，NIO主要用到的是块，所以NIO的效率要比IO高很多。
在Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO。
*Buffer和Channel是标准NIO中的核心对象*
Channel是对原IO中流的模拟，任何来源和目的数据都必须通过一个Channel对象。一个Buffer实质上是一个容器对象，发给Channel的所有对象都必须先放到Buffer中；同样的，从Channel中读取的任何数据都要读到Buffer中。

网络编程NIO中还有一个核心对象Selector，它可以注册到很多个Channel上，监听各个Channel上发生的事件，并且能够根据事件情况决定Channel读写。这样，通过一个线程管理多个Channel，就可以处理大量网络连接了。

Selector 就是注册对各种 I/O 事件兴趣的地方，而且当那些事件发生时，就是这个对象告诉你所发生的事件。
Selector selector = Selector.open(); //创建一个selector
为了能让Channel和Selector配合使用，我们需要把Channel注册到Selector上。通过调用channel.register（）方法来实现注册：
channel.configureBlocking(false); //设置成异步IO
SelectionKey key =channel.register(selector,SelectionKey.OP_READ); //对所关心的事件进行注册（connet,accept,read,write）
SelectionKey 代表这个通道在此 Selector 上的这个注册。

2、异步
CallBack：回调是异步处理经常用到的编程模式，回调函数通常被绑定到一个方法上，并且在方法完成之后才执行，这种处理方式在javascript当中得到了充分的运用。回调给我们带来的难题是当一个问题处理过程中涉及很多回调时，代码是很难读的。
Futures：Futures是一种抽象，它代表一个事情的执行过程中的一些关键点，我们通过Future就可以知道任务的执行情况，比如当任务没完成时我们可以做一些其它事情。它给我们带来的难题是我们需要去判断future的值来确定任务的执行状态。
3、netty到底怎么工作的呢？
直接来看个最简单的实例

服务器端

public class EchoServer {
 
 private final static int port = 8007;
 
 public void start() throws InterruptedException{
  ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(); //引导辅助程序
  EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); //通过nio的方式接受连接和处理连接
  try {
   bootstrap.group(group)
    .channel(NioServerSocketChannel.class) //设置nio类型的channel
    .localAddress(new InetSocketAddress(port)) //设置监听端口
    .childHandler(new ChannelInitializer() { //有连接到达时会创建一个channel
     // pipline 管理channel中的handler,在channel队列中添加一个handler来处理业务
     @Override
     protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
      ch.pipeline().addLast("myHandler", new EchoServerHandler());
      //ch.pipeline().addLast("idleStateHandler",new  IdleStateHandler(0, 0, 180));
      
     }
    });
   ChannelFuture future = bootstrap.bind().sync(); //配置完成，绑定server，并通过sync同步方法阻塞直到绑定成功
   System.out.println(EchoServer.class.getName() + " started and listen on " + future.channel().localAddress());
   future.channel().closeFuture().sync(); //应用程序会一直等待，直到channel关闭
  } catch (Exception e) {
   e.getMessage();
  }finally {
   group.shutdownGracefully().sync();
  }
 }

创建一个ServerBootstrap实例

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。

定义本地InetSocketAddress( port)好让Server绑定

创建childHandler来处理每一个链接请求

所有准备好之后调用ServerBootstrap.bind()方法绑定Server

handler 处理核心业务

@Sharable //注解@Sharable可以让它在channels间共享  
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
 
 @Override
 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg) throws Exception {
  ByteBuf buf = ctx.alloc().buffer();
  buf.writeBytes("Hello World".getBytes());
  ctx.write(buf);
 }
 
 @Override
 public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
  ctx.flush();
 }
 
 @Override
 public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
  cause.printStackTrace();
  ctx.close();
 }
}

客户端 连接

public class EchoClient {

 private final int port;
 private final String hostIp;

 public EchoClient(int port, String hostIp) {
  this.port = port;
  this.hostIp = hostIp;
 }

 public void start() throws InterruptedException {
  Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
  EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
  try {
   bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
     .remoteAddress(new InetSocketAddress(hostIp, port))
     .handler(new ChannelInitializer() {
      @Override
      protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
       ch.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
      }
     });
   ChannelFuture future = bootstrap.connect().sync();
   future.addListener(new ChannelFutureListener() {

    public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
     if (future.isSuccess()) {
      System.out.println("client connected");
     } else {
      System.out.println("server attemp failed");
      future.cause().printStackTrace();
     }

    }
   });
   future.channel().closeFuture().sync();
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  } finally {
   group.shutdownGracefully().sync();
  }
 }

客户端handler

@Sharable
public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler{
 
 /** 
     *此方法会在连接到服务器后被调用  
     * */  
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) { 
     System.out.println("Netty rocks!");
        ctx.write(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks!", CharsetUtil.UTF_8));  
    }  
 
 /**
  * 接收到服务器数据时调用
  */
 @Override
 protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
  System.out.println("Client received: " + ByteBufUtil.hexDump(msg.readBytes(msg.readableBytes())));  
 }
 
  /** 
     *捕捉到异常  
     * */  
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {  
        cause.printStackTrace();  
        ctx.close();  
    }  
 
}