Springboot整合Netty自定義協(xié)議實(shí)現(xiàn)示例詳解

更新時間：2022年11月25日 09:55:55 作者：鱷魚兒

這篇文章主要為大家介紹了Springboot整合Netty自定義協(xié)議實(shí)現(xiàn)示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

引言

Netty是由JBOSS提供的一個java開源框架，現(xiàn)為 Github上的獨(dú)立項(xiàng)目。Netty提供異步的、事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序框架和工具，用以快速開發(fā)高性能、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端程序。

也就是說，Netty 是一個基于NIO的客戶、服務(wù)器端的編程框架，使用Netty 可以確保你快速和簡單的開發(fā)出一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，例如實(shí)現(xiàn)了某種協(xié)議的客戶、服務(wù)端應(yīng)用。Netty相當(dāng)于簡化和流線化了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的編程開發(fā)過程。

Springboot整合Netty

導(dǎo)入netty包

新建springboot項(xiàng)目，并在項(xiàng)目以來中導(dǎo)入netty包，用fastjson包處理jsonStr。

		<!-- netty -->
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>4.1.42.Final</version>
        </dependency>
        <!-- Json處理 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
            <version>2.0.16</version>
        </dependency>

創(chuàng)建netty相關(guān)配置信息文件

yml配置文件——application.yml

# netty 配置
netty:
  # boss線程數(shù)量
  boss: 4
  # worker線程數(shù)量
  worker: 2
  # 連接超時時間
  timeout: 6000
  # 服務(wù)器主端口
  port: 18023
  # 服務(wù)器備用端口
  portSalve: 18026
  # 服務(wù)器地址
  host: 127.0.0.1

netty配置實(shí)體類——NettyProperties與yml配置文件綁定通過@ConfigurationProperties(prefix = "netty")注解讀取配置文件中的netty配置，通過反射注入值，需要在實(shí)體類中提供對應(yīng)的setter和getter方法。

@ConfigurationProperties(prefix = "netty")對應(yīng)的實(shí)體類屬性名稱不要求一定相同，只需保證“set”字符串拼接配置文件的屬性和setter方法名相同即可。

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "netty")
public class NettyProperties {
    /**
     * boss線程數(shù)量
     */
    private Integer boss;
    /**
     * worker線程數(shù)量
     */
    private Integer worker;
    /**
     * 連接超時時間
     */
    private Integer timeout = 30000;
    /**
     * 服務(wù)器主端口
     */
    private Integer port = 18023;
    /**
     * 服務(wù)器備用端口
     */
    private Integer portSalve = 18026;
    /**
     * 服務(wù)器地址 默認(rèn)為本地
     */
    private String host = "127.0.0.1";
	// setter、getter 。。。。
}

對netty進(jìn)行配置，綁定netty相關(guān)配置設(shè)置 Netty通常由一個Bootstrap開始，主要作用是配置整個Netty程序，串聯(lián)各個組件，Netty中Bootstrap類是客戶端程序的啟動引導(dǎo)類，ServerBootstrap是服務(wù)端啟動引導(dǎo)類。

@Configuration
@EnableConfigurationProperties
public class NettyConfig {
    final NettyProperties nettyProperties;
    public NettyConfig(NettyProperties nettyProperties) {
        this.nettyProperties = nettyProperties;
    }
    /**
     * boss線程池-進(jìn)行客戶端連接
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public NioEventLoopGroup boosGroup() {
        return new NioEventLoopGroup(nettyProperties.getBoss());
    }
    /**
     * worker線程池-進(jìn)行業(yè)務(wù)處理
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public NioEventLoopGroup workerGroup() {
        return new NioEventLoopGroup(nettyProperties.getWorker());
    }
    /**
     * 服務(wù)端啟動器，監(jiān)聽客戶端連接
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public ServerBootstrap serverBootstrap() {
        ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap()
                // 指定使用的線程組
                .group(boosGroup(), workerGroup())
                // 指定使用的通道
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                // 指定連接超時時間
                .option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, nettyProperties.getTimeout())
                // 指定worker處理器
                .childHandler(new NettyServerHandler());
        return serverBootstrap;
    }
}

worker處理器，初始化通道以及配置對應(yīng)管道的處理器自定義了##@##分割符
通過DelimiterBasedFrameDecoder來處理拆包沾包問題；
通過MessageDecodeHandler將接收消息解碼處理成對象實(shí)例；
通過MessageEncodeHandler將發(fā)送消息增加分割符后并編碼；最后通過ServerListenerHandler根據(jù)消息類型對應(yīng)處理不同消息。

public class NettyServerHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
        // 數(shù)據(jù)分割符
        String delimiterStr = "##@##";
        ByteBuf delimiter = Unpooled.copiedBuffer(delimiterStr.getBytes());
        ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
        // 使用自定義處理拆包/沾包，并且每次查找的最大長度為1024字節(jié)
        pipeline.addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(1024, delimiter));
        // 將上一步解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)碼為Message實(shí)例
        pipeline.addLast(new MessageDecodeHandler());
        // 對發(fā)送客戶端的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并添加數(shù)據(jù)分隔符
        pipeline.addLast(new MessageEncodeHandler(delimiterStr));
        // 對數(shù)據(jù)進(jìn)行最終處理
        pipeline.addLast(new ServerListenerHandler());
    }
}

數(shù)據(jù)解碼編碼

數(shù)據(jù)解碼和編碼都采用UTF8格式

public class MessageDecodeHandler extends ByteToMessageDecoder {
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, ByteBuf in, List<Object> list) throws Exception {
        ByteBuf frame = in.retainedDuplicate();
        final String content = frame.toString(CharsetUtil.UTF_8);
        Message message = new Message(content);
        list.add(message);
        in.skipBytes(in.readableBytes());
    }
}

數(shù)據(jù)解碼轉(zhuǎn)換的實(shí)例 Message類用于承載消息、轉(zhuǎn)JsonString

public class Message {
    /**
     * 數(shù)據(jù)長度
     */
    private Integer len;
    /**
     * 接收的通訊數(shù)據(jù)body
     */
    private String content;
    /**
     * 消息類型
     */
    private Integer msgType;
    public Message(Object object) {
        String str = object.toString();
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(str);
        msgType = Integer.valueOf(jsonObject.getString("msg_type"));
        content = jsonObject.getString("body");
        len = str.length();
    }
    public String toJsonString() {
        return "{" +
                "\"msg_type\": " + msgType + ",\n" +
                "\"body\": " + content +
                "}";
    }
	// setter、getter 。。。。
}

數(shù)據(jù)編碼 netty服務(wù)端回復(fù)消息時，對消息轉(zhuǎn)JsonString增加分割符，并進(jìn)行編碼。

public class MessageEncodeHandler extends MessageToByteEncoder<Message> {
    // 數(shù)據(jù)分割符
    String delimiter;
    public MessageEncodeHandler(String delimiter) {
        this.delimiter = delimiter;
    }
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, Message message, ByteBuf out) throws Exception {
        out.writeBytes((message.toJsonString() + delimiter).getBytes(CharsetUtil.UTF_8));
    }
}

數(shù)據(jù)處理器，針對不同類型數(shù)據(jù)分類處理在處理不同接收數(shù)據(jù)時使用了枚舉類型，在使用switch時可以做下處理，具體參考代碼，這里只演示如何操作，并沒實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)類。

public class ServerListenerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Message> {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ServerListenerHandler.class);
    /**
     * 設(shè)備接入連接時處理
     *
     * @param ctx
     */
    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) {
        log.info("有新的連接：[{}]", ctx.channel().id().asLongText());
    }
    /**
     * 數(shù)據(jù)處理
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     */
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Message msg) {
        // 獲取消息實(shí)例中的消息體
        String content = msg.getContent();
        // 對不同消息類型進(jìn)行處理
        MessageEnum type = MessageEnum.getStructureEnum(msg);
        switch (type) {
            case CONNECT:
                // TODO 心跳消息處理
            case STATE:
                // TODO 設(shè)備狀態(tài)
            default:
                System.out.println(type.content + "消息內(nèi)容" + content);
        }
    }
    /**
     * 設(shè)備下線處理
     *
     * @param ctx
     */
    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) {
        log.info("設(shè)備下線了:{}", ctx.channel().id().asLongText());
    }
    /**
     * 設(shè)備連接異常處理
     *
     * @param ctx
     * @param cause
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        // 打印異常
        log.info("異常：{}", cause.getMessage());
        // 關(guān)閉連接
        ctx.close();
    }
}

數(shù)據(jù)類型枚舉類

public enum MessageEnum {
    CONNECT(1, "心跳消息"),
    STATE(2, "設(shè)備狀態(tài)");
    public final Integer type;
    public final String content;
    MessageEnum(Integer type, String content) {
        this.type = type;
        this.content = content;
    }
    // case中判斷使用
    public static MessageEnum getStructureEnum(Message msg) {
        Integer type = Optional.ofNullable(msg)
                .map(Message::getMsgType)
                .orElse(0);
        if (type == 0) {
            return null;
        } else {
            List<MessageEnum> objectEnums = Arrays.stream(MessageEnum.values())
                    .filter((item) -> item.getType() == type)
                    .distinct()
                    .collect(Collectors.toList());
            if (objectEnums.size() > 0) {
                return objectEnums.get(0);
            }
            return null;
        }
    }
	// setter、getter。。。。
}

到此Netty整個配置已經(jīng)完成，但如果要跟隨springboot一起啟動，仍需要做一些配置。

netty啟動類配置

@Component
public class NettyServerBoot {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(NettyServerBoot.class);
    @Resource
    NioEventLoopGroup boosGroup;
    @Resource
    NioEventLoopGroup workerGroup;
    final ServerBootstrap serverBootstrap;
    final NettyProperties nettyProperties;
    public NettyServerBoot(ServerBootstrap serverBootstrap, NettyProperties nettyProperties) {
        this.serverBootstrap = serverBootstrap;
        this.nettyProperties = nettyProperties;
    }
    /**
     * 啟動netty
     *
     * @throws InterruptedException
     */
    @PostConstruct
    public void start() throws InterruptedException {
        // 綁定端口啟動
        serverBootstrap.bind(nettyProperties.getPort()).sync();
        // 備用端口
        serverBootstrap.bind(nettyProperties.getPortSalve()).sync();
        log.info("啟動Netty: {},{}", nettyProperties.getPort(), nettyProperties.getPortSalve());
    }
    /**
     * 關(guān)閉netty
     */
    @PreDestroy
    public void close() {
        log.info("關(guān)閉Netty");
        boosGroup.shutdownGracefully();
        workerGroup.shutdownGracefully();
    }
}

增加NettyServerBoot配置后，啟動application時，netty服務(wù)端會跟隨一起啟動。