路線提升篇netty in action中文版第四章transports傳輸

1、NettyInAction章：Transports(傳輸本章內(nèi)Transports(傳輸NIO(non-blocking IIO), OIO(Old IO,blocking IO), Local(本地), Embedded(APIs(接口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序一個很重要的工作是傳輸數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù)的過程不一樣取決是使用哪種交通工具，但是傳輸?shù)姆绞绞且粯拥模憾际且宰止?jié)碼傳輸。Java開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序傳輸數(shù)據(jù)的過程和方式是被抽象了的， 不需要關(guān)注底層接口，只需要使用JNettyInAction章：Transports(傳輸本章內(nèi)Transports(傳輸NIO(non-blocking IIO), OIO(Old

2、 IO,blocking IO), Local(本地), Embedded(APIs(接口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序一個很重要的工作是傳輸數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù)的過程不一樣取決是使用哪種交通工具，但是傳輸?shù)姆绞绞且粯拥模憾际且宰止?jié)碼傳輸。Java開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序傳輸數(shù)據(jù)的過程和方式是被抽象了的， 不需要關(guān)注底層接口，只需要使用Java PI或其他網(wǎng)絡(luò)框架如etty就能達到傳輸數(shù)據(jù)的目的。發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)都是字節(jié)碼。otigore,otigess。本章將介紹 的PI以及如何使用它們，會拿etty的PI和Java的PI做比較來告訴你為什么etty可以更容易的使用。本章也提供了一些優(yōu)質(zhì)的用例代碼，以便最佳使用etty。使用

3、etty不需要其他的網(wǎng)絡(luò)框架或網(wǎng)絡(luò)編程經(jīng)驗，若有則只是對理解etty有幫助，但不是必要的。下面讓 來看看真是世界里的傳輸工作。案例研究：切換傳輸方為了讓你想象如，我會從一個簡單的應(yīng)用程序開始，這個應(yīng)用程序什么都不做，只是接受客戶端連接并發(fā)送“Hi!”字符串消到客戶端，發(fā)送完了就斷開連接。我不會詳細講解這個過程的實現(xiàn)，它只是一個例子使用Java的I/O和不用Netty實現(xiàn)這個例子，下面代碼是使用阻塞IO實現(xiàn)的例子package import import import import import * Blocking networking without * author *public cla

4、ss PlainOioServer public void port) throws Exception /bind server to final ServerSocket socket = new try /accept final Socket ntSocket = ln(Accepted connection from + /create new thread to handle new Thread(new Runnable() 目錄案例研究切換傳輸方使用Java的IO和Netty中使用IO和Netty中實現(xiàn)異步支Transport Netty包含的傳輸實NIO - Nonblock

5、ing OIO -Old blocking Local- InVM Embedded每種傳輸方式在什么時候使public void run() OutputStream out = /write message to connected 上面的方式很簡潔，但是這種阻塞模式在大連接數(shù)的情況就會有很嚴，如客戶端連接超時，服務(wù)器響應(yīng)嚴重延遲。為了解決種情況可以使用異步網(wǎng)絡(luò)處理所有的并發(fā)連接，但問題在于NIO和OIO的API是完全不同的，所以一個用OIO開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程想要使用NIO重構(gòu)代碼幾public void run() OutputStream out = /write message to

6、connected 上面的方式很簡潔，但是這種阻塞模式在大連接數(shù)的情況就會有很嚴，如客戶端連接超時，服務(wù)器響應(yīng)嚴重延遲。為了解決種情況可以使用異步網(wǎng)絡(luò)處理所有的并發(fā)連接，但問題在于NIO和OIO的API是完全不同的，所以一個用OIO開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程想要使用NIO重構(gòu)代碼幾乎是重新開發(fā)下面代碼是使用Java NIO實現(xiàn)的例package import import import import import import import import * Asynchronous networking without * author *public class PlainNioServer pub

7、lic void port) throws Exception ln(Listening for connections on port + /open ndles Selector selector = /open ServerSocketChannel serverChannel = /get ServerSocket serverSocket = /bind server to serverSocket.bind(new /set to non-/register ServerSocket to selector and t it erested in new accepted serv

8、erChannel.register(selector, final ByteBuffer msg = while (true) /Wait for new t are ready for s. This will block until something n = if (n 0) /Obtain all SelectionKey t received Iterator iter = while (iter.hasNext() SelectionKey key = try /Check if event was because new nt ready to get out.write(Hi

9、!rn.getBytes(Charset.forName(UTF-/close connection once message written and catch(IOException try catch (IOException e1) ).start();/start thread to begin catch(Exception if (key.isAcceptable() ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) SocketChannel nt = ln(Accepted connection from + /Accept

10、 nt and register it to nt.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE, /Check if event was because socket is ready to write if (key.isWritable() SocketChannel nt = (SocketChannel) if (key.isAcceptable() ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) SocketChannel nt = ln(Accepted connection from +

11、/Accept nt and register it to nt.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE, /Check if event was because socket is ready to write if (key.isWritable() SocketChannel nt = (SocketChannel) ByteBuffer buff = (ByteBuffer) /write o connected while (buff.hasRemaining() if nt.write(buff) = 0) nt.close();/clos

12、e catch (Exception e) 如你所見，即使它們實現(xiàn)的功能是一樣，但是代碼完全不同。下用Netty來實現(xiàn)相同的功能4.1.2 Netty中使用I/O和下面代碼是使用Netty作為網(wǎng)絡(luò)框架編寫的一個阻塞IOpublic ettyOioServer public void port) throws Exception final ByteBuf buf = uffer(Unpooled.copiedBuffer(Hi!rn, /事件循環(huán)EventLoopGroup group = new try /用來引導服務(wù)器配ServerBootstrap b = new /使用OIO阻塞模ew

13、 /指定ChannelInitializer初始化.childHandler(new ChannelInitializer() protected void initChannel(Channel ch) throws Exception /添加一個“入站”handler到ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception /連接后，寫消息到客戶端，寫完后便關(guān)閉連package netty.in

14、.action; import .InetSocketAddress; import import import import import import import import import import import import import ty.util.CharsetUtil; /綁定服務(wù)器接受連ChannelFuture f = catch (Exception e) 所有資上面代碼實現(xiàn)功能一樣，但結(jié)構(gòu)清晰明了，這只是Netty的優(yōu)勢之一4.1.3 Netty中實現(xiàn)異步支持下面代碼是使用Netty實現(xiàn)異步，可以看出/綁定服務(wù)器接受連ChannelFuture f = catc

15、h (Exception e) 所有資上面代碼實現(xiàn)功能一樣，但結(jié)構(gòu)清晰明了，這只是Netty的優(yōu)勢之一4.1.3 Netty中實現(xiàn)異步支持下面代碼是使用Netty實現(xiàn)異步，可以看出使用Netty由OIO切換到NIO是非常的方便public ettyNioServer public void port) throws Exception final ByteBuf buf = Hi!rn, / 事件循環(huán)EventLoopGroup group = new try / 用來引導服務(wù)器配ServerBootstrap b = new / 使用NIO異步模ew / 指定ChannelInitializ

16、er初始化.childHandler(new ChannelInitializer() protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception / 添加一個“入站”handler到ChannelPipeline ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception / 連接后，寫消息到客戶端，寫完后便關(guān)閉連/ 綁定服務(wù)器接受連Ch

17、annelFuture f = catch (Exception e) 所有資因為Netty使用相同的API來實現(xiàn)每個傳輸，它并不關(guān)心你使用什么來實現(xiàn)。Netty通過操作Channel接口和ChannelPipelineChannelHandler來實現(xiàn)傳輸4.2 Transport 傳輸API是Channel接口，它用于所有出站的操作。Channel接口的類層次結(jié)構(gòu)如package netty.in.action; import import import import import import import import import import import import impor

18、t ty.util.CharsetUtil; import .InetSocketAddress; 如上圖所示，每個Channel都會分配一個ChannelPipeline和ChannelConfig。ChannelConfig負責設(shè)置配置，并允許在運行期間更它們。傳輸一般有特定的配置設(shè)置，只作用于傳輸，沒有其他的實現(xiàn)。ChannelPipeline容納了使用的ChannelHandler實例，這如上圖所示，每個Channel都會分配一個ChannelPipeline和ChannelConfig。ChannelConfig負責設(shè)置配置，并允許在運行期間更它們。傳輸一般有特定的配置設(shè)置，只作用于

19、傳輸，沒有其他的實現(xiàn)。ChannelPipeline容納了使用的ChannelHandler實例，這 現(xiàn)可以使用ChannelHandler做下面一些事情傳輸數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換到另異常Channel變?yōu)橛行Щ驘o效時獲得通Channel或從EventLoop中注銷時獲得通通知用戶特定事這些ChannelHandler實例添加到ChannelPipeline中，在ChannelPipeline中按順序逐個執(zhí)行。它類似于一個鏈條，有使用過Servlet讀者可能會更容易理解ChannelPipeline實現(xiàn)過濾器模式，這意味連接不同的ChannelHandler并處理經(jīng)過ChannelPip

20、eline的數(shù)據(jù)或件?？梢园袰hannelPipeline想象成UNIX管道，它允許不令鏈(ChannelHandler相當于命令)。你還可以在運行時根據(jù)需要添ChannelHandler實例到ChannelPipeline或從ChannelPipeline中刪除，這能幫構(gòu)建高度靈活的Netty程序。此外指定ChannelPipeline和ChannelConfig，你能在Channel自身上進行操作。Channel提供了很多方法，如下列eventLoop()，返回分配給Channel的pipeline()，返回分配給Channel的iive()，返回Channel是否激活，已激活說明連接對l

21、ocalAddress()，返回已綁定的本地remoteAddress()，返回write()，寫數(shù)客戶端，數(shù)據(jù)通過ChannelPipeline傳輸過后面會越來越熟悉這些方法，現(xiàn)在只需要記的操作都是在相同的接口上運行，Netty的高靈活性讓你可以以不同的傳輸實現(xiàn)進行構(gòu)寫數(shù)據(jù)已連接客戶端可以調(diào)用Channel.write()方法，如下代碼Channel channel = /Create t holds o ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(your data, /Write ChannelFuture cf = /Add ChannelFutureLis

22、tener to get notified after write cf.addListener(new ChannelFutureListener() public plete(ChannelFuture future) /Write operation completes without if cs() ln(.Write else /Write operation completed but because of ln(.Write ae是線程安全(trea-safe)的，它可以被多個不同ae是線程安全(trea-safe)的，它可以被多個不同的線程安全的操作，在多線程環(huán)境下，所有的方法

23、都是安全的。正因為 ae是安全的，對Cae的，并在學習的時候使用它寫入數(shù)據(jù)到已連接的客戶端，使用多線程也是如此。下面代碼是一個簡單的多線程例子：final Channel channel = /Create t holds o final ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(your /Create Runnable which writes o Runnable writer = new Runnable() public void run() /Obtain reference to the Executor which uses threads to

24、execute Executor executor = / write in one /Hand over write task to executor for / write in another /Hand over another write task to executor for 此外，這種方法保證了寫入的消息以相同的順序通過寫入它們的方法。想了解所有方法的使用可以參考Netty API4.3 Netty包含的傳輸實etty自帶了一些傳輸協(xié)議的實現(xiàn)，雖然沒有支持所有的傳輸協(xié)議，但是其自帶的已足夠來使用。etty應(yīng)用程序的傳輸協(xié)議賴于底層協(xié)議，本節(jié)學習etty中的傳輸協(xié)議。Netty中

25、的傳輸方式有如下幾種 Eee，io.ett.cae.eee，嵌入傳輸，它允許在沒有真正網(wǎng)絡(luò)的中使用aeaer，可以非常有用的來測試aeaer的實現(xiàn)。4.3.1NIO-NonblockingNIO傳輸是目前最常用的方式，它通過使用選擇器提供了完全異步的方式操作所有的I/O，NIO從Java 1.4才被提供。NIO中一個通道或獲得某個通道的改變的狀態(tài)，通道狀態(tài)有下面幾種改變一個新的Channel被接受并已準備Channel連接完處理完改變的狀態(tài)后需重新設(shè)置他們的狀態(tài)，用一個線程來檢查是否有已準備好的ae，如果有則執(zhí)行相關(guān)事件。在這里可能只同時一個的事件而忽略其他的。選擇器所支持的操作在SeectioKey中定義，具體如下：OP_WRITE，寫入數(shù)據(jù)到通道時得到通Netty中的NIO傳輸就是基于這樣的模型來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通過封裝將自己的接口提供給用戶使用，這完全隱藏實