java网络编程-Netty

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Java网络编程-Netty

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“早熟的人通常都晚熟,骄傲的人又很急性” ——《士兵突击》

理性的人最容易陷入感性的麻烦。该来的早晚要来，逃避只是把该难受的时间延后。随着真相揭开，时间发酵，然后看透当初懦弱丑恶的自己。

自责是无用，规划协调好今后的工作和生活。

最近在忙一个网络编程的项目，其实项目从去年七月就开始忙这个项目了，不过当时一直比较消极，效率很低。看了一堆教学视频，结果啥也没记住。

索性尝试写个博客，看能不能把自己零碎的阅读拼起来。

一、网络编程的基本知识

1）OSI 模型

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虽然只是应用，但还是需要了解一下底层的模型。

应用发送消息首先是要将数据推给内核系统的协议栈。

二、套接字模型

Socket Programming in Java

套接字编程是面向连接的，故关心两点：ip地址和端口号。

从上图可以看出，socket编程的工作流程：

  1. 初始化 ServerSocket 将其bind到ip地址和端口号上，接着开启监听listen，最后阻塞到accept上等待client的连接请求。

  2. client 首先初始化 连接 Socket，接着向server端的地址和端口发起 Connection request. 此时执行TCP的三次握手（UDP用的是DatagramSocket 类。）

  3. 连接会话（session）建立，进行一切业务处理操作。

    • client向内核发起write的系统调用执行写操作，发送请求，数据从Application被拷贝到内核协议栈。
    • 协议栈将字节流通过网络设备传输到server端的内核协议栈。
    • server端通过read系统调用， 将协议栈中client 传输的数据， 拷贝到Application，进行解析，并执行业务处理后，以同样的方式写给client 进行响应。

    故，一旦连接建立，数据传输是双向的！

  4. client，server关闭连接。

    • 当client需要和server断开连接时，调用close函数。此时发生的操作是，系统内核向该连接链路上的server发送一个FIN包，server收到后执行被动关闭，
    • 此时client收到server反馈前，认为连接是正常的， 此时整个链路处于半关闭的状态。
    • 当server执行被动关闭时，也会调用close函数，此时整个链路才进入全关闭状态， 双方都会感知到连接已关闭。

webSocket地址格式： 通用地址结构（16字节），IPV4地址结构（16字节），IPV6地址结构（28字节），本地地址结构（最多110字节：本地文件无需端口，路径不同地址可变）。

HTTP，WebSocket的区别和联系：HTTP是应用层协议，基于TCP Socket实现，通常是短连接，客户端只能不断轮询从服务端获得消息。WebSocket是对HTTP的增强，利用TCP双向特性，增强服务端到客户端的传输能力，服务端可以直接推送消息到客户端。

编程实例：

File: MyServer.java

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import java.io.*;  
import java.net.*;  
public class MyServer {  
public static void main(String[] args){  
try{  
ServerSocket ss=new ServerSocket(6666);  
Socket s=ss.accept();//establishes connection   
DataInputStream dis=new DataInputStream(s.getInputStream());  
String  str=(String)dis.readUTF();  
System.out.println("message= "+str);  
ss.close();  
}catch(Exception e){System.out.println(e);}  
}  
}

File: MyClient.java

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import java.io.*;  
import java.net.*;  
public class MyClient {  
public static void main(String[] args) {  
try{      
Socket s=new Socket("localhost",6666);  
DataOutputStream dout=new DataOutputStream(s.getOutputStream());  
dout.writeUTF("Hello Server");  
dout.flush();  
dout.close();  
s.close();  
}catch(Exception e){System.out.println(e);}  
}  
}

三、Netty框架

官网：https://netty.io/wiki/user-guide-for-4.x.html

翻译版:http://ifeve.com/netty5-user-guide/

上面有官网，Netty是一款基于NIO（Nonblocking I/O, 非阻塞IO）的网络通信框架。基本原理推荐这篇文章：

彻底理解Netty，这一篇文章就够了

其实本来选择Netty就是为了省些事，因为它封装的功能多。（不过其实真的挺难搞的）

Netty概览：

An Netty overview giving an overview of Netty's internal design

  • Bootstrap类，处理 开始线程，打开sockets等。
  • EventLoopGroup，是一组EventGroup，多个EventGroup组合可以共享一些资源，例如线程等。
  • EventLoop , 保持不断寻找新事件的loop， 例如：来自网络sockets的输入数据，当一个event发生时，继续进行至适当的 event handler, 例如： ChannelHandler