Spring - Netty （整合）

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Spring Netty 整合实战

疯狂创客圈死磕Netty 系列之11

主要介绍的是SpringBoot整合Netty。在使用Netty之前，建议先了解Netty的基本原理，请参阅疯狂创客圈。

这里仅仅是使用Netty的第一步，这里介绍一个最简单的Demo——EchoServer，也就是回写服务器。就是无论客户端发啥字符串到服务器端，服务器端接收字符串后直接回写到客户端。

说明：本文会以pdf格式持续更新，更多最新尼恩3高pdf笔记，请从下面的链接获取：语雀或者码云

源码下载链接：

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本篇内容纲要

环境要求
Spring +netty 服务器端
Spring +netty 客户端
Spring读取配置文件中的属性值

环境要求

JDK:：1.8
Netty:：4.0或以上(不包括5)

<java.version>1.8</java.version>
<springboot>1.5.9.RELEASE</springboot>
<netty.version>4.0.33.Final</netty.version>

Spring +netty 服务器端

回写服务器 Echo Server 程序主要由两部分组成：

ServerBootstrap:服务器启动引导器。负责配置服务器端基本信息，并且完成服务器的启动
EchoServerHandler：回写的业务逻辑处理器

ServerBootstrap

首先是编写服务端的启动类，代码中相应的注释在写得很详细。主要的步骤如下：

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。
设置本地监听端口 InetSocketAddress( port)
设置 childHandler 来设置通道初始化类。并且在通道初始化时，加入回写的业务逻辑处理器EchoServerHandler到服务器通道的pipeline中。childHandler 在通道初始化时，会被执行一次。
所有准备好之后调用ServerBootstrap.bind() 方法绑定 Server

不过需要注意的是，在不使用Spring的环境中，是通过main方法直接启动服务端，因此是直接new一个处理器echoServerHandler 对象。而在和Spring 整合之后，我们需要将 echoServerHandler 处理器交给springBoot去管理。

ServerBootstrap 代码如下：

@Service("EchoServer")
public class EchoServer
{
    // 服务器端口
    @Value("${server.port}")
    private int port;
    // 通过nio方式来接收连接和处理连接
    private static EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();
    private static EventLoopGroup work = new NioEventLoopGroup();

    // 启动引导器
    private static ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
    @Autowired
    private EchoServerHandler echoServerHandler;

    public void run()
    {
        try
        {
            b.group(boss, work);
            // 设置nio类型的channel
            b.channel(NioServerSocketChannel.class);
            // 设置监听端口
            b.localAddress(new InetSocketAddress(port));
            // 设置通道初始化
            b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>()
            {
                //有连接到达时会创建一个channel
                protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception
                {
                    // pipeline管理channel中的Handler
                    // 在channel队列中添加一个handler来处理业务
                    ch.pipeline().addLast("echoServerHandler",echoServerHandler);
                }
            });
            // 配置完成，开始绑定server
            // 通过调用sync同步方法阻塞直到绑定成功

            ChannelFuture f = b.bind().sync();
            System.out.println(EchoServer.class.getName() +
                    " started and listen on " + f.channel().localAddress());

            // 监听服务器关闭事件
            // 应用程序会一直等待，直到channel关闭
            f.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        } finally
        {
            // 关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程
            work.shutdownGracefully();
            boss.shutdownGracefully();
        }

    }
}

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业务逻辑ServerHandler：

要想处理接收到的数据，我们必须继承ChannelInboundHandlerAdapter接口，重写里面的channelRead方法，每当有数据到达，此方法就会被调用（一般是Byte类型数组），我们就在这里写我们的业务逻辑：

@Service("echoServerHandler") 
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { 
/**
* 建立连接时，发送一条消息
*/ 
  @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { 
    System.out.println("连接的客户端地址:" + ctx.channel().remoteAddress()); 
    super.channelActive(ctx); 
  }
  public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { 
    try { 
        System.out.println("server received data :" + msg); 
        ctx.write(msg);//写回数据，
      } finally { ReferenceCountUtil.release(msg); 
    } 
  }
  public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) { 
    //flush掉所有写回的数据 
    ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    //当flush完成后关闭channel 
  }
  public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { 
    //捕捉异常信息 
    cause.printStackTrace(); 
    //出现异常时关闭channel 
    ctx.close(); 
  } 
}

关于异常处理：

我们在上面程序中也重写了exceptionCaught方法，这里就是对当异常出现时的处理。

Spring +netty 客户端

EchoClient 扮演如下角色：

连接到Server
向Server写数据,
等待Server返回数据

回写客户端程序EchoClient 主要由两部分组成：

Bootstrap:客户端启动引导器。负责配置客户端基本信息，并且完成客户端的启动
EchoClientHandler ：客户端业务逻辑处理器

EchoClient Bootstrap的过程：

和Server端类似，只不过Client端要同时指定连接主机的IP和Port。

创建一个Bootstrap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。
定义需要连接到的远程服务器的InetSocketAddress,包含了IP+端口
设置 childHandler 来设置通道初始化类。并且在通道初始化时，加入客户端的业务逻辑处理器echoClientHandler 到服务器通道的pipeline中。当连接完成之后，childHandler 会被执行一次。
所有准备好之后调用 ServerBootstrap.connect() 方法连接Server

EchoClient Bootstrap的代码：

@Service("EchoClient") 
public class EchoClient { 
  // 服务器ip地址 
  @Value("${server.ip}") 
  private String host; 
  // 服务器端口 
  @Value("${server.port}") 
  private int port; 
  // 通过nio方式来接收连接和处理连接 
  private EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); 
  @Autowired 
  private EchoClientHandler echoClientHandler; 
/** 
* 唯一标记 
*/ 
  private boolean initFalg = true; 
/** 
* 客户端的是Bootstrap，服务端的则是 ServerBootstrap。 
* 都是AbstractBootstrap的子类。 
**/ 
  public void run() {
    doConnect(new Bootstrap(), group);
  } 
/** 
* 重连 
*/ 
  public void doConnect(Bootstrap bootstrap, EventLoopGroup eventLoopGroup) {
    ChannelFuture f = null; 
    try { if (bootstrap != null) { 
    bootstrap.group(eventLoopGroup); 
    bootstrap.channel(NioSocketChannel.class); 
    bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); 
    bootstrap.remoteAddress(host, port); 
// 设置通道初始化 
bootstrap.handler( new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(echoClientHandler);
} } );
f = bootstrap.connect().addListener((ChannelFuture futureListener) -> { final EventLoop eventLoop = futureListener.channel().eventLoop();
if (!futureListener.isSuccess()) {
System.out.println("与服务端断开连接!在10s之后准备尝试重连!");
eventLoop.schedule(() -> doConnect(new Bootstrap(), eventLoop), 10, TimeUnit.SECONDS); } });
if (initFalg) { 
System.out.println("EchoClient客户端连接成功!"); 
initFalg = false; 
} 
// 阻塞 f.channel().closeFuture().sync(); 
    } 
    } catch (Exception e) { 
      System.out.println("客户端连接失败!" + e.getMessage()); 
    }
  }
}

说明：本文会以pdf格式持续更新，更多最新尼恩3高pdf笔记，请从下面的链接获取：语雀或者码云

EchoClientHandler 客户端业务逻辑处理器

要想处理接收到的数据，我们必须继承ChannelInboundHandlerAdapter基类，重写里面的channelRead方法，每当有数据到达，此方法就会被调用（一般是Byte类型数组），我们就在这里写我们的业务逻辑：

@Service("echoClientHandler") 
public class EchoClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { 
/** 
* 此方法会在连接到服务器后被调用 
*/ 
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
ctx.write(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks!", CharsetUtil.UTF_8)); 
} 
/** 
* 业务逻辑处理 
*/ 
@Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
// 如果不是protobuf类型的数据 
if (!(msg instanceof ByteBuf)) {
System.out.println("未知数据!" + msg);
return; 
} try { 
ByteBuf in = (ByteBuf) msg; 
System.out.println("Client received: " + ByteBufUtil.hexDump(in.readBytes(in.readableBytes())));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace(); 
} finally { 
ReferenceCountUtil.release(msg);
} } 
/** 
* 捕捉到异常 
*/ 
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace(); ctx.close(); 
} 
}

除了继承ChannelInboundHandlerAdapter基类，我们的业务Handler还可以继承 SimpleChannelInboundHandler 基类。

那么这两个有什么区别呢？

SimpleChannelInboundHandler在接收到数据后会自动release掉数据占用的Bytebuffer资源(自动调用Bytebuffer.release())。如果在channelRead方法返回前还没有写完数据，也就是当不能让它自动release时，就不能继承 SimpleChannelInboundHandler 基类。而继承ChannelInboundHandlerAdapter则不会自动释放，需要手动调用ReferenceCountUtil.release()等方法进行释放。
SimpleChannelInboundHandler还有一个好处，可以在泛型参数中，可以直接指定好传输的数据格式。所以继承该类，在处理数据时，不需要判断数据格式。而继承ChannelInboundHandlerAdapter则需要进行数据格式的判断和转换。
推荐在服务端去继承ChannelInboundHandlerAdapter，建议手动进行释放，防止数据未处理完就自动释放了。

Spring读取配置文件中的属性值

在Netty 的程序中，一般需要用到服务器ip和端口，最好的方式是放在配置文件中，方便修改。

Spring Boot 默认的配置文件名称为 application.properties，SpringApplication将从以下位置加载此文件：

当前目录下的/config子目录，
当前目录
一个classpath下的/config包
classpath 根路径（root）

一般情况下，工程在编译之后，application.properties 放在classpath 根路径下。

配置文件 application.properties

#端口号 server.port=8081 IPserver.ip=127.0.0.1

注意：文件名字不能错哦，是application.properties

关联配置项到类属性

在类域属性上通过@Value("${配置项}")指定关联属性，Spring Application会自动加载。

public class EchoServer { // 服务器端口 @Value("${server.port}") private int port; //... }

启动配置项自动扫描

使用 @Configuration、@EnableAutoConfiguration 启动配置项的自动扫描。

//自动加载配置信息 
@Configuration 
@EnableAutoConfiguration 
//使包路径下带有@Value的注解自动注入 
//使包路径下带有@Autowired的类可以自动注入 
@ComponentScan("com.crazymakercircle.nettydemo.server") @SpringBootApplication public class ServerApp {  // ........ }