Netty的核心模块组件

一、Bootstrap、ServerBootstrap概述

Bootstrap是指引导的意思，一个Netty应用通常由一个Bootstrap开始，主要作用是配置整个Netty程序，串联各个组件，Netty中的Bootstrap类是客户端程序的启动引导类，ServerBootstrap是服务的启动引导类。

常见的方法有

• （1）.该方法用于服务器端，用来设置两个EventLoop

  pulbic ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup,EventLoopGroup childGroup)
  

• （2）.该方法用于客户端，用来设置一个EventLoop

  public B group(EventLoopGroup group)
  

• （3）.用来给ServerChannel添加配置

  public <T> B option(ChannelOption<T> option,T value)
  

• （4）.该方法用来设置一个服务器端的通道实现

  public B channel(Class<? extends C> channelClass)
  

• （5）.用来给接收到的通道添加配置

  public <T> ServerBootstrap childOption(ChannelOption<T> childOption,T value)
  

• （6）.该方法用来设置业务处理类（自定义的handler）,对应workerGroup.

  public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler)
  

• （7）.该方法用于服务器端，用来设置占用的端口号

  public ChannelFuture bind(int inetPort)
  

• （8）.该方法用于客户端，用来连接服务器

  public ChannelFuture connect(String inetHost,int inetPort)
  

• （9）.该方法用来设置业务处理类，对应bossGroup.

  public ChannelFuture handler(ChannelHandler childHandler)
  

二、Future和ChannelFuture

Netty中所有的IO操作都是异步的，不能立刻得到消息是否被正确处理。但是可以过一会等他执行完成或者直接注册监听，具体的实现就是通过Future和ChannelFuture，他们可以注册一个监听，当操作执行成功或者失败时监听会自动触发注册的监听事件。

常见的方法有

• （1）.返回当前正在执行IO操作通道

  Channel channel()
  

• （2）.等待异步操作执行完毕,当调用的sync()方法所返回的ChannelFuture里面的动作一定是已经完成了。所以调用的sync()的目的就是保证ChannelFuture已经完成了。

  ChannelFuture sync()
  

三、Channel

1.Netty网络通信的组件，能够用于执行网络I/O操作

2.通过Channel可获得当前网络连接的通道状态

3.通过Channel可获得网络链接的配置参数（例如缓冲区大小）

4.Channel提供异步的网络I/O操作（如建立连接，读写，绑定端口），异步调用意味着任何I/O调用都将立即返回，并且不保证在调用结束时所请求的I/O操作已经完成

5.调用立即返回一个ChannelFuture实例，通过注册监听器到ChannelFuture上，可以I/O操作成功、失败或取消息时回调通知调用方。

6.支持关联I/O操作与对应的处理程序

7.不同的协议、不同的阻塞类型的链接都有不同的Channel类型与之对应，常用的Channel类型：

• （1）NIOSocketChannel ，异步客户端TCP Socket连接

• （2）NioServerSocketChannel,异步的服务器端TCP Socket连接

• （3）NioDatagramChannel，异步UDP连接

• （4）NioSctpChannel，异步的客户端Stcp连接

• （5）NioSctpServerChannel，异步的Sctp服务器连接，这些通过覆盖了UDP和TCP网络IO及文件IO。

四、Selector

1.Netty基于Selector对象实现IO多路复用，通过Selector一个线程可以监听多个连接的Channel事件。

2.当向一个Selector中注册Channel后，Selector内部的机制就可以自动不断的查询（select）这些注册的Channel是否有已就绪的I/O时间（例如可读、可写、网络连接完成等），这样程序就可以很简单的使用一个线程高效的管理多个Channel。

五、ChannelHandler及其实现类

1.ChannelHandler是一个接口，处理I/O时间或者拦截I/O操作，并将其转发到其ChannelPipeline（业务处理链）中的下一个处理程序。

2.ChannelHandler本身并没有提供很多方法，因为这个接口有许多方法要实现，方便使用期间，可以继承他的子类。

3.ChannelHandler及实现类一览图

• ChannelInboundHandler 用于处理入站I/O事件

• ChannelOutboundHandler 用于处理出站I/O事件

• ChannelInboundHanderAdapter 用于处理入站的I/O事件

• ChannelOutboundHandlerAdapter用于处理出站的I/O事件

• ChannelDuplexHandler 用于处理入站和出站事件

4.我们经常需要自定义一个Handler类去继承ChannelInboundHandlerAdapter,然后通过重写响应方法实现业务逻辑，常用的要重新的方法

• （1）.通道就绪事件

  public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx);
  

• （2）.通道读取数据事件

  public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg);
  

• （3）.读取数据完成事件

  public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx);
  

六、Pipeline和ChannelPipelinee（重点）

1.ChannelPipeline是一个Handler的集合，他负责处理和拦截inbound或者outbound的事件和操作，相当于一个贯穿Netty的链。（也可以理解：ChannelPipeline是保存ChannelHandler的List，用于处理或拦截Channel的入站事件和出站事件操作）

2.ChannelPipeline实现了一种高级形式的拦截过滤模式，使用户可以完全控制事件的处理方式，以及Channel中各个的ChannelHandler如何相互交互。

3.在Netty中每个Channel都有且仅有一个ChannelPipeline与之对应，他们的组成关系如下

• 一个Channel包含了一个ChannelPipeline中又维护了一个有ChannelHandlerContext组成的双向链表，并且每个ChannelHandlerContext中又关联着一个ChannelHandler

• 入站事件和出站事件在一个双向链表中，入站事件会从链表Head往后传递到最后一个入站的Handler，出站事件会从链表tail往前传递到最后一个出站的Handler，两种类型的Handler互不干扰。

4.常用的方法

• 把一个业务处理类（handler）添加到链中的第一个位置

  ChannelPipeline addFirst(ChannekHandler ... handler);
  

• 把一个业务处理类（handler）添加到链中的最后一个位置

  ChannelPipeline addLast(ChannekHandler ... handler);
  

七、ChannelHandlerContext

1.保存Channel相关的所有上下文信息，同时关联一个ChannelHandler对象

2.即ChannelHandlerContext中包含一个具体的时间处理器ChannelHandler，同时ChannelHandlerContext中也绑定了对应的pipeline和Channel信息，方便对ChannelHandler进行调用

3.常用方法

• 关闭通道

  ChannelFuture close();
  

• 刷新

  ChannelOutboundInvoker flush();
  

• 将数据写入到ChannelPipeline中当前ChannelHandler的下一个ChannelHandler开始处理（出站）

  ChannelFuture writeAndFlush(Object msg)
  

八、ChannelOption

1.Netty在创建Channel实例后，一般需要设置ChannelOption参数

2.ChannelOption参数如下：

• 对应TCP/IP协议listen函数中的backlog参数，用来初始化服务器可连接队列大小。服务端处理客户端连接请求是顺序处理的，所以同一时间只能处理一个客户端连接。处理多个客户端来的时候，服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理，backlog参数指定了队列的大小。

  ChannelOption.SO_BACKLOG
  

• 一直保持连接活动状态

  ChannelOption.SO_KEEPLIVE