Netty網絡編程零基礎入門

更新時間：2022年08月01日 15:14:47 作者：kaico2018

Netty是一個異步的、基于事件驅動的網絡應用框架，用于快速開發(fā)可維護、高性能的網絡服務器和客戶端，如果你還不了解它的使用，就趕快繼續(xù)往下看吧

OSI七層網絡模型

應用層：Http協(xié)議、文件服務器、郵件服務器

表示層：數據轉換解決不同系統(tǒng)中間通訊的兼容問題

會話層：建立與應用程序的會話連接(socket)

傳輸層：提供端口號(區(qū)分不同的應用程序)和傳輸的協(xié)議(TCP和UDP)

網絡層：為數據實現路由(路由器、交換機)

數據鏈路層：對傳輸的地址的幀以及錯誤的檢測。

物理層：以二進制的形式在物理機器.上實現傳輸。(光纖、專線、各種物理介質實現)

Socket技術

屬于傳輸層非常核心的內容任何的編程語言都是支持socket (網絡編程技術) 技術開發(fā)，目的就是解決兩個應用程序通訊的問題;注意: socket 不屬于某種協(xié)議，只是網絡編程技術。socket技術支持兩種協(xié)議(TCP和UDP) 。

應用場景: http協(xié)議、rpc框架

TCP協(xié)議是一個可靠的協(xié)議，因為建立連接的時候必須通過三次握手才可以實現數據傳輸，所以數據不會丟失。

UDP協(xié)議面向無連接協(xié)議，UDP在通訊的時候不需要對方的存在，屬于不可靠傳輸，可能存在數據丟包的問題。應用場景:聊天

TCP協(xié)議

三次握手:經過三次握手之后建立通訊才開始進行數據傳輸

白話文描述:

1、第一次握手:客戶端會給服務端發(fā)送消息問:你在不在?

2、第二次握手:服務端收到了客戶端咨詢的(”你在不在?“)，服務端就給客戶端發(fā)送消息回復，就說:我在。

3、第三次握手:客戶端收到服務端回復我在的呢”，客戶端就會給服務端發(fā)送消息，開始傳輸數據。

三次握手成功之后，開始建立連接傳輸數據。

專業(yè)術語描述:

Syn (建立連接)、Ack (確認標記)、fin (終止標記)

1.第一次握手:客戶端會向服務器端發(fā)送代碼syn=1，隨機會產生一-個數SEQ=x發(fā)送到我們的服務器端;

2.第二次握手:服務器端確認收到syn和X值，回復給客戶端ack=x+1和seq = y (隨機數)發(fā)送給客戶端。

3.第三次握手:客戶端接受syn、ack、y值之后向服務器發(fā)送ack=y+1，此包發(fā)送完畢之后就可以開始建立連接。

為什么要有三次握手，不是兩次?

兩次可能存在網絡抖動的情況下，三次握手比較穩(wěn)定。第三次握手也可以叫預傳輸數據，看看數據是否可以傳輸過去。

四次揮手:可靠關閉連接

關閉連接:

第一次揮手：客戶端向服務器端發(fā)送釋放的報文，停止發(fā)送數據 fin=1、生成一個序列號seq=u；

第二次揮手：服務器端接受到釋放的報文后，發(fā)送ack=u+1；隨機生成的seq=v給客戶端；當前狀態(tài)為關閉等待狀態(tài)，客戶端收到了服務器確認通知之后，此時客戶端就會進入到終止狀態(tài)，等待服務器端發(fā)送釋放報文。

第三次揮手：服務器端最后數據發(fā)送完畢之后，就向客戶端發(fā)送連接釋放報文，FIN=1，ack=u+1 當前為半關閉狀態(tài)，隨機生成一個隨機樹w

第四次揮手，客戶端必須發(fā)出確認，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列號是seq=u+1，此時，客戶端就進入了TIME-WAIT（時間等待）狀態(tài)。注意此時TCP連接還沒有釋放，必須經過2∗∗MSL（最長報文段壽命）的時間后，當客戶端撤銷相應的TCB后，才進入CLOSED狀態(tài)。

服務器只要收到了客戶端發(fā)出的確認，立即進入CLOSED狀態(tài)。同樣，撤銷TCB后，就結束了這次的TCP連接?？梢钥吹?，服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些。

白話文翻譯四次揮手：

第一次揮手客戶端向服務端發(fā)送一個釋放連接通知；

第二次揮手服務端接受到釋放通知之后，告訴給客戶端說等待一下，因為可能存在有其他的數據沒有發(fā)送完畢，等待數據全部傳輸完畢之后就開始關閉連接；

第三次揮手服務器端所有的數據發(fā)送完畢之后，就告訴客戶端說現在可以釋放連接了。

第四次揮手：客戶端確認是最終釋放連接通知，ok 就開始就向服務區(qū)端發(fā)送我們可以開始關閉連接啦；

Java語言創(chuàng)建socket應用

這里使用BIO 模型來實現

服務端

public class Server {
    private static int port = 8585;
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(port);
            //開始監(jiān)聽
            System.out.println("服務器開始監(jiān)聽，監(jiān)聽端口:" + port);
            while(true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞  等待客戶端連接
                System.out.println("接受一個客戶端的請求.....");
                InputStream in = socket.getInputStream();
                int len = -1;
                byte[] buff = new byte[1024];
                while ((len = in.read(buff)) != -1) {//阻塞   等待客戶端發(fā)送數據
                    String str = new String(buff, 0, len);
                    System.out.println("讀取到客戶端的輸入字符:" + str);
                }
                in.close();
                socket.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

客戶端

public class Client {
    private static int port = 8585;
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入客戶端編號:");
        String no = sc.next();
        Socket socket = null;
        try {
            System.out.println("客戶端"+no+"開始連接服務器..");
           socket = new Socket("127.0.0.1",port);
           if(socket!=null){
               System.out.println("客戶端:"+no+"連接服務器成功!");
           }
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
           while(true){
               System.out.println("客戶端"+no+"請輸入要發(fā)送字符(輸入quit表示結束):");
               String str = sc.next();
               if(str.trim().equalsIgnoreCase("quit"))
                   break;
               out.write((no+":"+str).getBytes());
           }
            System.out.println("客戶端"+no+"連接中斷");
           out.close();
           socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}