文章目錄

• 一、 Future / ChannelFuture 異步操作監聽組件
• 二、 Channel 通道組件
• 三、 Selector 選擇器組件
• 四、 ChannelHandler 通道處理器組件

一、 Future / ChannelFuture 異步操作監聽組件

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1 . Netty 中的 IO 操作 : Netty 中的 IO 操作 , 如 數據讀取 Read , 數據寫出 Write , 接受客戶端連接 Accept , 連接服務器 Connect 等 $4$ 種 IO 操作 ;

2 . 異步操作 : 這些 IO 操作都是異步的 , 調用相應的 IO 方法后 , 相應的操作異步執行 , 調用 IO 方法的代碼位置不產生阻塞 ;

3 . 獲取執行結果 : IO 方法調用后 , 不能立刻得到執行的結果 , 只返回一個 Future 對象 , 通過該 Future 對象可以異步監聽 IO 操作的結果 ;

4 . 注冊監聽 : 為 Future 對象添加 ChannelFutureListener 監聽器 , 當異步 IO 操作執行完畢后 , 會回調監聽器的 operationComplete 方法 ;

// 監聽綁定操作的結果 // 添加 ChannelFutureListener 監聽器, 監聽 bind 操作的結果 channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {@Overridepublic void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {if(future.isDone()){System.out.println("綁定端口完成");}if(future.isSuccess()){System.out.println("綁定端口成功");}else{System.out.println("綁定端口失敗");}if(future.isCancelled()){System.out.println("綁定端口取消");}System.out.println("失敗原因 : " + future.cause());} });

5 . 獲取通道 : 通過調用 ChannelFuture 對象的 channel 方法可以獲取到當前 IO 操作對應的通道 ;

// 獲取并關閉通道 , 開始監聽操作 channelFuture.channel().closeFuture().sync();

6 . 等待異步操作完成 : 調用 ChannelFuture 對象的 sync 方法 , 可以等待該異步操作完成后 , 在執行之后的操作 , 相當于將異步操作變成了同步操作 ;

// 綁定本地端口, 進行同步操作 , 并返回 ChannelFuture ChannelFuture channelFuture = channelFuture = bootstrap.bind(8888).sync();

二、 Channel 通道組件

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1 . 注意與 NIO 通道區分 : 該 Channel 組件不是 NIO 中的通道 , 是 Netty 中的 io.netty.channel 包的類 ;

2 . Channel 通道組件作用 : 執行 IO 操作 , 獲取通道狀態 , 獲取通道配置參數 ;

① 執行 Netty 中的 IO 操作 , 如數據寫出 , 讀取 , 連接 , 接受連接 等操作 ;

② Channel 通道組件獲取通道狀態 ;

• isOpen : 通道是否打開 ;
• isRegistered : 是否注冊 ;
• isWritable : 是否可寫 ;

③ Channel 通道組件獲取網絡配置參數 , 如發送和接收的緩沖區等 ;

3 . Channel 通道組件提供的異步操作 :

① 提供的異步 IO 操作 : Channel 通道提供的 IO 操作都是異步的 , 如 數據讀取 Read , 數據寫出 Write , 接受客戶端連接 Accept , 連接服務器 Connect ;

② 異步操作結果獲取 : IO 操作調用后 , 立刻返回 ChannelFuture 對象 , 此時不知道是否執行成功 , 也不知道執行結果 , 可以給 ChannelFuture 對象設置監聽器 , 獲取執行結果 ;

4 . Channel 通道關聯處理器 : Channel 中的 IO 操作可以關聯 Handler 處理器 ;

5 . 常用的 Channel 組件類型 : 可以根據 協議 , 阻塞類型 , 選擇合適的 Channel 組件 ;

Channel 通道組件類型協議類型阻塞類型 ( 同步 / 異步 )位置 ( 服務器 / 客戶端 )

NioServerSocketChannel	異步	TCP	服務器
NioSocketChannel	異步	TCP	客戶端
NioDatagramChannel	異步	UDP	服務器 / 客戶端
NioSctpChannel	異步	SCTP	客戶端
NioSctpServerChannel	異步	SCTP	服務器

其中 SCTP 協議包含 UDP , TCP , 文件 IO 等相關協議和操作 ;

6 . Channel 類型設置 : 調用 ServerBootstrap 的 channel 方法 , 可以設置通道類型 ;

ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(); bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) // 核心代碼 ---------------------------------------------------------.channel(NioServerSocketChannel.class) // 設置 NIO 網絡套接字通道類型// 核心代碼 ---------------------------------------------------------.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) .handler(null).childHandler(null);

7 . 獲取 Channel : BootStrap 啟動后 , 返回 ChannelFuture 對象 , 調用 ChannelFuture 對象的 channel() 方法即可獲取對應的通道 ;

// 1. 綁定本地端口, 進行同步操作 , 并返回 ChannelFuture ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind(8888).sync(); // 2. 獲取通道 Channel Channel = channelFuture.channel();

三、 Selector 選擇器組件

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1 . Netty 中的 Selector 選擇器組件 :

① 實現多路復用 : Selector 選擇器是 Netty 中實現 多路 IO 復用的最重要的手段 ;

② 在 NioEventLoop 線程中維護 : 選擇器 Selector 在 NioEventLoopGroup 線程池中的 NioEventLoop 線程中維護 ;

③ 單線程監聽多通道 : 借助 Selector 選擇器 , 可以實現 一個 NioEventLoop 線程 , 監聽多個客戶端連接對應的 Channel 通道事件 ;

2 . 選擇器 Selector 運行機制 :

① 注冊通道 : 注冊 Channel 通道到 Selector 選擇器 ;

② 監聽事件 : 選擇器 Selector 調用 select 方法 , 監聽該 Selector 注冊的通道 , 查看是否有 IO 事件觸發 ;

③ 可觸發的 IO 事件列舉 : 數據讀取 Read , 數據寫出 Write , 接受客戶端連接 Accept , 連接服務器 Connect 等 $4$ 種可觸發的 IO 事件 ;

使用上述 Selector 選擇器監聽 Channel 通道事件機制 , 可以在單個 NioEventLoop 線程中 , 實現了多個客戶端 IO 操作的管理 ;

四、 ChannelHandler 通道處理器組件

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1 . ChannelHandler 通道處理器組件 :

① ChannelHandler 作用 : 其實現類主要作用是 處理 或 攔截 IO 事件 , 將其轉給對應的 ChannelPipeline 管道進行業務邏輯的處理 ;

② ChannelHandler 使用 : ChannelHandler 是接口 , 不能直接使用 , 使用的時候 , 需要使用 ChannelHandler 接口的 實現類 , 常用的類下面會介紹 ;

2 . 入站 和 出站 概念 :

① 入站 : 從管道讀取數據 , 相當于有數據進來 ;

② 出站 : 向管道輸出數據 , 相當于寫出數據 ;

3 . 常用的 ChannelHandler 類列舉 :

• ChannelInboundHandler : 處理數據入站事件 , 即其它設備向本設備發送數據 ;

• ChannelOutboundHandler : 處理數據出站事件 , 即本設備寫出數據到其它設備 ;

• ChannelDuplexHandler ( 不推薦使用 ) : 該類繼承了 ChannelInboundHandler , 實現了 ChannelOutboundHandler 接口 , 因此該類既可以處理數據入站 , 又可以處理數據出站 ; 但是一般情況下不使用該類 , 容易產生混淆 ;

• ChannelInboundHandlerAdapter : 入站 IO 事件處理器適配器 ;

• ChannelOutboundHandlerAdapter : 出站 IO 事件處理器適配器 ;

4 . ChannelInboundHandlerAdapter 常用方法 :

① 通道就緒 : 通道就緒后回調該函數 ;

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception

② 數據讀取 : 當有數據入站時 , 回調該函數 ;

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception

③ 數據讀取完畢 : 當數據讀取完畢后 , 回調該函數 ;

public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception

④ 異?；卣{ : 發生異常時 , 回調該函數 ;

public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)throws Exception

5 . 代碼示例 : 這是之前服務器端的 ChannelInboundHandlerAdapter 子類示例 , 用于處理服務器端的業務邏輯 ;

package kim.hsl.netty;import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled; import io.netty.channel.Channel; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; import io.netty.channel.EventLoop; import io.netty.channel.ChannelPipeline; import io.netty.util.CharsetUtil;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** Handler 處理者, 是 NioEventLoop 線程中處理業務邏輯的類** 繼承 : 該業務邏輯處理者 ( Handler ) 必須繼承 Netty 中的 ChannelInboundHandlerAdapter 類* 才可以設置給 NioEventLoop 線程** 規范 : 該 Handler 類中需要按照業務邏輯處理規范進行開發*/ public class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {/*** 讀取數據 : 在服務器端讀取客戶端發送的數據* @param ctx* 通道處理者上下文對象 : 封裝了 管道 ( Pipeline ) , 通道 ( Channel ), 客戶端地址信息* 管道 ( Pipeline ) : 注重業務邏輯處理 , 可以關聯很多 Handler* 通道 ( Channel ) : 注重數據讀寫* @param msg* 客戶端上傳的數據* @throws Exception*/@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {// 查看 ChannelHandlerContext 中封裝的內容System.out.println("channelRead : ChannelHandlerContext ctx = " + ctx);// 從 ChannelHandlerContext ctx 中獲取通道Channel channel = ctx.channel();// 獲取通道對應的事件循環EventLoop eventLoop = channel.eventLoop();// 在 Runnable 中用戶自定義耗時操作, 異步執行該操作, 該操作不能阻塞在此處執行// schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)// Runnable command 參數 : 異步任務// long delay 參數 : 延遲執行時間// TimeUnit unit參數 : 延遲時間單位, 秒, 毫秒, 分鐘eventLoop.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//執行耗時操作}}, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);// 將客戶端上傳的數據轉為 ByteBuffer// 這里注意該類是 Netty 中的 io.netty.buffer.ByteBuf 類// 不是 NIO 中的 ByteBuffer// io.netty.buffer.ByteBuf 性能高于 java.nio.ByteBufferByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;// 將 ByteBuf 緩沖區數據轉為字符串, 打印出來System.out.println(ctx.channel().remoteAddress() + " 接收到客戶端發送的數據 : " + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));}/*** 服務器端讀取數據完畢后回調的方法* @param ctx* 通道處理者上下文對象 : 封裝了 管道 ( Pipeline ) , 通道 ( Channel ), 客戶端地址信息* * 管道 ( Pipeline ) : 注重業務邏輯處理 , 可以關聯很多 Handler* * 通道 ( Channel ) : 注重數據讀寫* @throws Exception*/@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {// 數據編碼 : 將字符串編碼, 存儲到 io.netty.buffer.ByteBuf 緩沖區中ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer("Hello Client", CharsetUtil.UTF_8);// 寫出并刷新操作 : 寫出數據到通道的緩沖區 ( write ), 并執行刷新操作 ( flush )ctx.writeAndFlush(byteBuf);}/*** 異常處理 , 上面的方法中都拋出了 Exception 異常, 在該方法中進行異常處理* @param ctx* @param cause* @throws Exception*/@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {System.out.println("通道異常, 關閉通道");//如果出現異常, 就關閉該通道ctx.close();} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Netty】Netty 核心组件 ( Future | Channel | Selector | ChannelHandler )的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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