经过上篇文章我们对Netty的网络编程有了一定的了解,很多对那些使用过的API,或代码编程风格不太了解,我们通过这篇文章进一步对Netty的核心组件学习一下,熟悉了解一下Netty。
一、Bootstrap和ServerBootstrap
- Bootstrap 意思是引导,一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始,主要作用是配置整个 Netty 程序,串联各个组件,Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类,ServerBootstrap 是服务端启动引导类。
- 常见的方法有
- public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup),该方法用于服务器端,用来设置两个 EventLoop
- public B group(EventLoopGroup group),该方法用于客户端,用来设置一个 EventLoop
- public B channel(Class<? extends C> channelClass),该方法用来设置一个服务器端的通道实现
- public
B option(ChannelOption option, T value),用来给 ServerChannel 添加配置 - public
ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value),用来给接收到的通道添加配置 - public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler),该方法用来设置业务处理类(自定义的handler)
- public ChannelFuture bind(int inetPort),该方法用于服务器端,用来设置占用的端口号
- public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort),该方法用于客户端,用来连接服务器端
二、Future和ChannelFuture
Netty 中所有的 IO 操作都是异步的,不能立刻得知消息是否被正确处理。但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听,具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures,他们可以注册一个监听,当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件
常见的方法有
- Netty 网络通信的组件,能够用于执行网络 I/O 操作。
- 通过 Channel 可获得当前网络连接的通道的状态
- 通过 Channel 可获得网络连接的配置参数(例如接收缓冲区大小)
- Channel 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接,读写,绑定端口),异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回,并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成
- 调用立即返回一个 ChannelFuture 实例,通过注册监听器到 ChannelFuture 上,可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方
- 支持关联 I/O 操作与对应的处理程序
不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应,常用的 Channel 类型:
Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用,通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。
当向一个 Selector 中注册 Channel 后,Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select)这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件(例如可读,可写,网络连接完成等),这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel
五、ChannelHandler 及其实现类
ChannelHandler 是一个接口,处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作,并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。
- ChannelHandler 本身并没有提供很多方法,因为这个接口有许多的方法需要实现,方便使用期间,可以继承它的子类
- ChannelHandler 及其实现类一览图(后)

- 我们经常需要自定义一个 Handler 类去继承 ChannelInboundHandlerAdapter,然后通过重写相应方法实现业务逻辑,我们接下来看看一般都需要重写哪些方法
六、Pipeline 和 ChannelPipeline
ChannelPipeline 是一个重点:
- ChannelPipeline 是一个 Handler 的集合,它负责处理和拦截 inbound 或者 outbound 的事件和操作,相当于一个贯穿 Netty 的链。(也可以这样理解:ChannelPipeline 是保存 ChannelHandler 的 List,用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作)
- ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式,使用户可以完全控制事件的处理方式,以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互
- 在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应,它们的组成关系如下


常用方法 ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler… handlers),把一个业务处理类(handler)添加到链中的第一个位置;ChannelPipeline addLast(ChannelHandler… handlers),把一个业务处理类(handler)添加到链中的最后一个位置
七、ChannelHandlerContext
保存 Channel 相关的所有上下文信息,同时关联一个 ChannelHandler 对象
- 即 ChannelHandlerContext 中包含一个具体的事件处理器 ChannelHandler,同时 ChannelHandlerContext 中也绑定了对应的 pipeline 和 Channel 的信息,方便对 ChannelHandler 进行调用。
常用方法
Netty 在创建 Channel 实例后,一般都需要设置 ChannelOption 参数。
- ChannelOption 参数如下:
九、EventLoopGroup 和其实现类 NioEventLoopGroup
- EventLoopGroup 是一组 EventLoop 的抽象,Netty 为了更好的利用多核 CPU 资源,一般会有多个 EventLoop 同时工作,每个 EventLoop 维护着一个 Selector 实例。
- EventLoopGroup 提供 next 接口,可以从组里面按照一定规则获取其中一个 EventLoop 来处理任务。在 Netty 服务器端编程中,我们一般都需要提供两个 EventLoopGroup,例如:BossEventLoopGroup 和 WorkerEventLoopGroup。
- 通常一个服务端口即一个 ServerSocketChannel 对应一个 Selector 和一个 EventLoop 线程。BossEventLoop 负责接收客户端的连接并将 SocketChannel 交给 WorkerEventLoopGroup 来进行 IO 处理,如下图所示

常用方法 public NioEventLoopGroup(),构造方法 public Future<?> shutdownGracefully(),断开连接,关闭线程
十、Unpooled 类
Netty 提供一个专门用来操作缓冲区(即 Netty 的数据容器)的工具类
- 常用方法如下所示

- 举例说明 Unpooled 获取 Netty 的数据容器 ByteBuf 的基本使用【案例演示】 ```java package com.coeurme.buf; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled;
/**
- @author : [王振宇]
- @version : [v1.0]
- @className : NettyByteBuf01
- @description : [描述说明该类的功能]
- @createTime : [2021/8/5 15:09]
- @updateUser : [王振宇]
- @updateTime : [2021/8/5 15:09]
@updateRemark : [描述说明本次修改内容] */ public class NettyByteBuf01 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个ByteBuf//说明//1. 创建 对象,该对象包含一个数组arr , 是一个byte[10]//2. 在netty 的buffer中,不需要使用flip 进行反转// 底层维护了 readerindex 和 writerIndex//3. 通过 readerindex 和 writerIndex 和 capacity, 将buffer分成三个区域// 0---readerindex 已经读取的区域// readerindex---writerIndex , 可读的区域// writerIndex -- capacity, 可写的区域ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10);for (int i = 0; i < 10; i++) {buffer.writeByte(i);}System.out.println("capacity=" + buffer.capacity());//10//输出
// for(int i = 0; i<buffer.capacity(); i++) { // System.out.println(buffer.getByte(i)); // }
for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) { System.out.println(buffer.readByte()); } System.out.println("执行完毕");} }
java package com.coeurme.buf; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled;
import java.nio.charset.Charset;
/**
- @author : [王振宇]
- @version : [v1.0]
- @className : NettyByteBuf01
- @description : [描述说明该类的功能]
- @createTime : [2021/8/5 15:09]
- @updateUser : [王振宇]
- @updateTime : [2021/8/5 15:09]
@updateRemark : [描述说明本次修改内容] */ public class NettyByteBuf02 {
public static void main(String[] args) {
//创建ByteBuf ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("hello,world!", Charset.forName("utf-8")); //使用相关的方法 if (byteBuf.hasArray()) { // true byte[] content = byteBuf.array(); //将 content 转成字符串 System.out.println(new String(content, Charset.forName("utf-8"))); System.out.println("byteBuf=" + byteBuf); System.out.println(byteBuf.arrayOffset()); // 0 System.out.println(byteBuf.readerIndex()); // 0 System.out.println(byteBuf.writerIndex()); // 12 System.out.println(byteBuf.capacity()); // 36 //System.out.println(byteBuf.readByte()); // System.out.println(byteBuf.getByte(0)); // 104 int len = byteBuf.readableBytes(); //可读的字节数 12 System.out.println("len=" + len); //使用for取出各个字节 for (int i = 0; i < len; i++) { System.out.println((char) byteBuf.getByte(i)); } //按照某个范围读取 System.out.println(byteBuf.getCharSequence(0, 4, Charset.forName("utf-8"))); System.out.println(byteBuf.getCharSequence(4, 6, Charset.forName("utf-8"))); }} } ```
