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四、ServerBootstrap 服务端启动类

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Netty ServerBootstrap 服务端启动类

1. 前言

本节主要讲解服务端主启动类 ServerBootstrap 的核心 API 的使用。

2. ServerBootstrap 流程

ServerBootstrap 的用法基本上都是固定的,一般对于新接触 Netty 的同学来说,会觉得这些模板代码比较多,难以理解。我们主要记住几个核心配置即可。

  1. 指定线程模型: 通过.group(bossGroup, workerGroup) 给引导类配置两大线程组,这个引导类的线程模型也就定型了。其中 bossGroup 表示监听端口,accept 新连接的线程组;workerGroup 表示处理每一条连接的数据读写的线程组;
  2. 指定 IO 模型: 通过.channel(NioServerSocketChannel.class) 来指定 NIO 模型。如果指定 IO 模型为 BIO,那么这里配置上 OioServerSocketChannel.class 类型即可,通常都是使用 NIO,因为 Netty 的优势就在于 NIO;
  3. 指定处理逻辑: 通过 childHandler () 方法,给这个引导类创建一个 ChannelInitializer,这里主要就是定义后续每条连接的数据读写,业务处理逻辑;
  4. 绑定端口号: 调用 bind (80),端口号自定义,不要和其他应用的端口号有冲突即可。

3. 核心方法

方法 说明
group() 用来指定线程模型
channel() 用来指定 IO 模型
handler() 用来指定服务端通道需要处理的业务逻辑(了解)
childHandler() 用来指定客户端通道需要处理的业务逻辑(掌握)
attr() 给服务端通道绑定自定义属性(了解)
childAttr() 给客户端通道绑定自定义属性(掌握)
option() 给服务端通道设置配置(了解)
childOption() 给客户端通道设置配置(了解)
bind() 用来绑定端口号

说明:客户端和服务端连接之后,会维持一个 Channel 通道,可以给其指定逻辑处理器和属性配置;当然,服务端启动的时候它也是一个特殊的 Channel 通道。

在开发当中,需要我们去自定义的方法主要是 childHandler () 和 childAttr () 这两个。childHandler () 用来绑定业务逻辑器,childAttr () 用来设置 Channel 属性。比如:绑定用户身份信息。其它方法的使用相对固定,了解即可。

20210320204728633.jpg

4. 核心方法详解

4.1 bind()

bind () 主要用来绑定本地端口号。

实例:

ChannelFuture future=serverBootstrap.bind(80);

future.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super Void>>() {
    public void operationComplete(Future<? super Void> future) {
        if (future.isSuccess()) {
            System.out.println("端口绑定成功!");
        } else {
            System.err.println("端口绑定失败!");
        }
    }
});

代码升级,如果绑定的端口已经存在,则端口号递增。当然,实际情况很少会去递增端口号,一般都是上线之前确定端口号,否则客户端不知道端口号,无法连接。

实例:

private static void bind(ServerBootstrap serverBootstrap, final int port) {
    ChannelFuture future=serverBootstrap.bind(port);
    future.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super Void>>() {
        public void operationComplete(Future<? super Void> future) {
            if (future.isSuccess()) {
                System.out.println("端口[" + port + "]绑定成功!");
            } else {
                System.err.println("端口[" + port + "]绑定失败!");
                //递归重新绑定端口号
                bind(serverBootstrap, port + 1);
            }
        }
    });
}

4.2 attr()

attr () 方法可以给服务端的 channel,也就是 NioServerSocketChannel 指定一些自定义属性,可以通过 channel.attr() 取出这个属性。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap.attr(AttributeKey.newInstance("serverName"), "nettyServer")

总结,一般来说 attr () 运用的比较少,了解即可。

4.3 childAttr()

childAttr 可以给每一条连接指定自定义属性,可以通过 channel.attr() 取出该属性。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap.childAttr(AttributeKey.newInstance("clientKey"), "clientValue")

总结,常见的运用场景,客户端登录成功之后,给其对应的 Channel 绑定标识,下次只需要判断该 Channel 是否有标识即可知道其是否已经登录。

4.4 handler()

handler () 用于指定在服务端启动过程中的一些逻辑。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap.handler(new ChannelInitializer<NioServerSocketChannel>() {
    protected void initChannel(NioServerSocketChannel ch) {
        System.out.println("服务端启动中");
    }
});

总结,可以在服务端启动的过程中做一些初始化方面的工作,比如,读取数据库的配置数据放到缓存当中,这个作为了解即可。

4.5 childHandler()

childHandler () 用于指定处理新连接数据的读写处理逻辑。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
    protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
        //责任链,指定自定义处理业务的 Handler
        ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
    }
});

总结,这个是核心,主要管理业务逻辑处理双向链表,后面会具体讲解

4.6 option()

option () 给服务端 channel 设置一些属性,最常见的就是 so_backlog。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)

表示系统用于临时存放已完成三次握手的请求的队列的最大长度,如果连接建立频繁,服务器处理创建新连接较慢,可以适当调大这个参数。其实,客户端请求在服务端也是排队执行的,服务端的两大线程组分别监听客户端连接和处理客户端连接,一旦并发量很高的时候,服务端处理不过来,则会把等待处理的请求放入到临时队列里面,这个跟 Java 线程池的思想是一样的。

4.7 childOption()

childOption () 给每条连接设置一些 TCP 底层相关的属性。

实例:

//省略了其它模板代码
serverBootstrap
        .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
        .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)

代码说明:

  1. ChannelOption.SO_KEEPALIVE 表示是否开启 TCP 底层心跳机制,true 为开启;
  2. ChannelOption.TCP_NODELAY 表示是否开启 Nagle 算法,true 表示关闭,false 表示开启,通俗地说,如果要求高实时性,有数据发送时就马上发送,就关闭,如果需要减少发送次数减少网络交互,就开启。

5. 小结

本节学习的核心知识点掌握,具体如下:

  1. 四个核心流程,分别是①设置线程组;②设置 IO 模型;③指定连接读写处理逻辑;④绑定端口号;
  2. 核心方法的使用场景,重点掌握①bind ();②childAttr ();③childHandler ();④childOption () 的使用。
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