springboot之springboot與netty整合方案
1、簡單概述
Netty是一個高性能、異步事件驅動的NIO框架,基于JAVA NIO提供的API實現(xiàn)。
它提供了對TCP、UDP和文件傳輸?shù)闹С?,作為一個異步NIO框架,Netty的所有IO操作都是異步非阻塞的,通過Future-Listener機制,用戶可以方便的主動獲取或者通過通知機制獲得IO操作結果。
作為當前最流行的NIO框架,Netty在互聯(lián)網領域、大數(shù)據(jù)分布式計算領域、游戲行業(yè)、通信行業(yè)等獲得了廣泛的應用,一些業(yè)界著名的開源組件也基于Netty的NIO框架構建。
Netty 對 JDK 自帶的 NIO 的 API 進行封裝,解決上述問題,主要特點有:
- 設計優(yōu)雅,適用于各種傳輸類型的統(tǒng)一 API 阻塞和非阻塞 Socket;基于靈活且可擴展的事件模型,可以清晰地分離關注點;高度可定制的線程模型,單線程,一個或多個線程池;真正的無連接數(shù)據(jù)報套接字支持(自 3.1 起)。
- 使用方便,詳細記錄的 Javadoc,用戶指南和示例;沒有其他依賴項,JDK 5(Netty 3.x)或 6(Netty 4.x)就足夠了。
- 高性能,吞吐量更高,延遲更低;減少資源消耗;最小化不必要的內存復制。
- 安全,完整的 SSL/TLS 和 StartTLS 支持。
- 社區(qū)活躍,不斷更新,社區(qū)活躍,版本迭代周期短,發(fā)現(xiàn)的 Bug 可以被及時修復,同時,更多的新功能會被加入。
2、IO模型
Netty 作為異步事件驅動的網絡,高性能之處主要來自于其 I/O 模型和線程處理模型,前者決定如何收發(fā)數(shù)據(jù),后者決定如何處理數(shù)據(jù)。
I/O 復用模型:

在 I/O 復用模型中,會用到 Select,這個函數(shù)也會使進程阻塞,但是和傳統(tǒng)的JAVA阻塞 I/O 所不同的是這兩個函數(shù)可以同時阻塞多個 I/O 操作。
而且可以同時對多個讀操作,多個寫操作的 I/O 函數(shù)進行檢測,直到有數(shù)據(jù)可讀或可寫時,才真正調用 I/O 操作函數(shù)。
Netty 的非阻塞 I/O 的實現(xiàn)關鍵是基于 I/O 復用模型,這里用 Selector 對象表示:

Netty 的 IO 線程 NioEventLoop 由于聚合了多路復用器 Selector,可以同時并發(fā)處理成百上千個客戶端連接。
當線程從某客戶端 Socket 通道進行讀寫數(shù)據(jù)時,若沒有數(shù)據(jù)可用時,該線程可以進行其他任務。
線程通常將非阻塞 IO 的空閑時間用于在其他通道上執(zhí)行 IO 操作,所以單獨的線程可以管理多個輸入和輸出通道。
由于讀寫操作都是非阻塞的,這就可以充分提升 IO 線程的運行效率,避免由于頻繁 I/O 阻塞導致的線程掛起。
一個 I/O 線程可以并發(fā)處理 N 個客戶端連接和讀寫操作,這從根本上解決了傳統(tǒng)同步阻塞 I/O 一連接一線程模型,架構的性能、彈性伸縮能力和可靠性都得到了極大的提升。
3、事件模型
下圖描述了Netty進行事件處理的流程。
Channel是連接的通道,是ChannelEvent的產生者,而ChannelPipeline可以理解為ChannelHandler的集合。

在Netty里,所有事件都來自ChannelEvent接口,這些事件涵蓋監(jiān)聽端口、建立連接、讀寫數(shù)據(jù)等網絡通訊的各個階段。
而事件的處理者就是ChannelHandler,這樣,不但是業(yè)務邏輯,連網絡通訊流程中底層的處理,都可以通過實現(xiàn)ChannelHandler來完成了。
事實上,Netty內部的連接處理、協(xié)議編解碼、超時等機制,都是通過handler完成的。
3、springboot與netty集成
3.1 添加netty+springboot依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.netty</groupId>
<artifactId>netty-all</artifactId>
<version>4.1.28.Final</version>
</dependency>3.2 netty服務端配置
/**
* 服務端基本配置,通過一個靜態(tài)單例類,保證啟動時候只被加載一次
*/
@Component
public class WsServer {
/**
* 單例靜態(tài)內部類
*/
public static class SingletionWServer{
static final WsServer instance = new WsServer();
}
public static WsServer getInstance(){
return SingletionWServer.instance;
}
private EventLoopGroup mainGroup ;
private EventLoopGroup subGroup;
private ServerBootstrap server;
private ChannelFuture future;
public WsServer(){
mainGroup = new NioEventLoopGroup();
subGroup = new NioEventLoopGroup();
server = new ServerBootstrap();
server.group(mainGroup, subGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new WsServerInitialzer());//添加自定義初始化處理器
}
public void start(){
future = this.server.bind(8081);
System.err.println("netty 服務端啟動完畢 .....");
}
}自定義初始化處理器: WsServerInitialzer
public class WsServerInitialzer extends ChannelInitializer<SocketChannel>{
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
//websocket基于http協(xié)議,所以需要http編解碼器
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
//添加對于讀寫大數(shù)據(jù)流的支持
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
//對httpMessage進行聚合
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(1024*64));
// ================= 上述是用于支持http協(xié)議的 ==============
//websocket 服務器處理的協(xié)議,用于給指定的客戶端進行連接訪問的路由地址
//比如處理一些握手動作(ping,pong)
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
//自定義handler
pipeline.addLast(new ChatHandler());
}
}自定義handler類: ChatHandler
/**
* 上文中需要自定義處理的handler
* TextWebSocketFrame 用于為websockt處理文本的對象
*/
public class ChatHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame>{
//用于記錄和管理所有客戶端的channel
private static ChannelGroup clients =
new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
@Override
protected void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg)
throws Exception {
//客戶端傳遞過來的消息
String content = msg.text();
System.out.println("接收到了客戶端的消息是:" + content);
//將客戶端發(fā)送過來的消息刷到所有的channel中
for(Channel channel : clients){
channel.writeAndFlush(
new TextWebSocketFrame("[服務器接收到了客戶端的消息:]" + LocalDateTime.now()+",消息為:" + content));
}
}
//客戶端創(chuàng)建的時候觸發(fā),當客戶端連接上服務端之后,就可以獲取該channel,然后放到channelGroup中進行統(tǒng)一管理
@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
clients.add(ctx.channel());
}
//客戶端銷毀的時候觸發(fā),
@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//當handlerRemoved 被觸發(fā)時候,channelGroup會自動移除對應的channel
//clients.remove(ctx.channel());
System.out.println("客戶端斷開,當前被移除的channel的短ID是:" +ctx.channel().id().asShortText());
}
}配置springboot啟動加載netty服務
/**
* netty服務端啟動加載配置
*/
@Component
public class NettybootServerInitConfig implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>{
@Override
public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
if(event.getApplicationContext().getParent() == null){
WsServer.getInstance().start();
}
}
}總結
以上為個人經驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
- SpringBoot+WebSocket+Netty實現(xiàn)消息推送的示例代碼
- 在SpringBoot中整合使用Netty框架的詳細教程
- SpringBoot整合Netty心跳機制過程詳解
- SpringBoot集成netty實現(xiàn)websocket通信功能
- SpringBoot整合Netty+Websocket實現(xiàn)消息推送的示例代碼
- SpringBoot使用Netty實現(xiàn)遠程調用的示例
- SpringBoot整合Netty服務端的實現(xiàn)示例
- springboot整合netty過程詳解
- springboot整合netty實現(xiàn)心跳檢測和自動重連
- SpringBoot項目整合Netty啟動失敗的常見錯誤總結
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