Netty实战 IM即时通讯系统（十二）构建客户端与服务端pipeline
Netty實戰(zhàn) IM即時通訊系統(tǒng)（十二）構(gòu)建客戶端與服務(wù)端pipeline
零、 目錄
- Netty 簡介
- Netty 環(huán)境配置
- 服務(wù)端啟動流程
- 客戶端啟動流程
- 實戰(zhàn)： 客戶端和服務(wù)端雙向通信
- 數(shù)據(jù)傳輸載體ByteBuf介紹
- 客戶端與服務(wù)端通信協(xié)議編解碼
- 實現(xiàn)客戶端登錄
- 實現(xiàn)客戶端與服務(wù)端收發(fā)消息
- pipeline與channelHandler
- 構(gòu)建客戶端與服務(wù)端pipeline
- 拆包粘包理論與解決方案
- channelHandler的生命周期
- 使用channelHandler的熱插拔實現(xiàn)客戶端身份校驗
- 客戶端互聊原理與實現(xiàn)
- 群聊的發(fā)起與通知
- 群聊的成員管理（加入與退出，獲取成員列表）
- 群聊消息的收發(fā)及Netty性能優(yōu)化
- 心跳與空閑檢測
- 總結(jié)
- 擴展
一、 ChannelInboundHandlerAdapter 與 ChannelOutboundHandlerAdapter
首先是ChannelInboundHandlerAdapter ， 這個適配器只用用于實現(xiàn)其接口ChannelInboundHandler 的所有方法，這樣我們在編寫自己的handler時就不需要實現(xiàn)handler里的每一個方法，而只需要實現(xiàn)我們關(guān)心的方法 ， 默認(rèn)情況下 ， 對于ChannelInboundHandlerAdapter ， 我們比較關(guān)心的是他的channelRead()
ChannelInboundHandlerAdapter.java@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ctx.fireChannelRead(msg);}與ChannelinboundHandlerAdapter相似的是ChannelOutboundHandlerAdapter ， 他的核心方法是 write() 方法
ChannelOutboundHandlerAdapter.java@Overridepublic void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {ctx.write(msg, promise);}我們往pipeline中添加的第一個handler中的channelRead方法中 ， msg對象其實就是ByteBuf ， 服務(wù)端在接收數(shù)據(jù)之后 ， 應(yīng)該首先把這個ByteBuf解碼 ， 然后把解碼之后的結(jié)果傳遞給下一個handler ：
@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ByteBuf requestByteBuf = (ByteBuf) msg;// 解碼Packet packet = PacketCodeC.INSTANCE.decode(requestByteBuf);// 解碼后的對象傳遞到下一個 handler 處理ctx.fireChannelRead(packet)}在開始解碼之前我們來了解另外一個特殊的handler
二 、 ByteToMessageDecoder
通常情況下 ， 無論是我們在客戶端還是在服務(wù)端 ， 當(dāng)我們接收到數(shù)據(jù)之后 ， 首先要做的就是事情就是把二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成我們所需要的java 對象 ， 所以Netty 很貼心的幫我們寫了一個父類 ，來專門做這個事情 ， 我們來看一下如何使用這個類來實現(xiàn)服務(wù)端二進制數(shù)據(jù)解碼：
public class PacketDecoder extends ByteToMessageDecoder {@Overrideprotected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List out) {out.add(PacketCodeC.INSTANCE.decode(in));}}當(dāng)我們通過解碼器把二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到j(luò)ava 對象即指令數(shù)據(jù)包之后 ， 就可以針對每一種指令數(shù)據(jù)包編寫邏輯了 。
三 、 SimpleChannelInboundHandler
回顧一下我們之前處理java 對象的邏輯
if (packet instanceof LoginRequestPacket) {// ...} else if (packet instanceof MessageRequestPacket) {// ...} else if ...我們通過if - else 來進行邏輯處理 ， 當(dāng)我們需要處理的指令越來越多的時候 ， 代碼就會顯得越來越臃腫 ，這個時候我們可以通過給pipeline 添加多個handler（集成 ChannelInboundHandlerAdapter） 來解決多if-else 的問題
XXXHandler.javaif (packet instanceof XXXPacket) {// ...處理} else {ctx.fireChannelRead(packet); }接下來我們看一看 ， 如何使用 SimpleChannelInboundHandler 簡化我們的指令處理邏輯
LoginRequestHandler.javapublic class LoginRequestHandler extends SimpleChannelInboundHandler<LoginRequestPacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, LoginRequestPacket loginRequestPacket) {// 登錄邏輯}}四 、 MessageToByteEncoder
在前面的幾個小節(jié) ， 我們已經(jīng)實現(xiàn)了登錄和消息處理邏輯 ， 處理完請求之后 ， 我們都會給客戶端一個響應(yīng) ， 在寫響應(yīng)之前 ， 我們需要把響應(yīng)對象編碼成ByteBuf ， 結(jié)合本小節(jié)的內(nèi)容 ， 最后的邏輯框架如下：
public class LoginRequestHandler extends SimpleChannelInboundHandler<LoginRequestPacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, LoginRequestPacket loginRequestPacket) {LoginResponsePacket loginResponsePacket = login(loginRequestPacket);ByteBuf responseByteBuf = PacketCodeC.INSTANCE.encode(ctx.alloc(), loginResponsePacket);ctx.channel().writeAndFlush(responseByteBuf);}}public class MessageRequestHandler extends SimpleChannelInboundHandler<MessageRequestPacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MessageRequestPacket messageRequestPacket) {MessageResponsePacket messageResponsePacket = receiveMessage(messageRequestPacket);ByteBuf responseByteBuf = PacketCodeC.INSTANCE.encode(ctx.alloc(), messageRequestPacket);ctx.channel().writeAndFlush(responseByteBuf);}}我們注意到 ， 我們處理完每一種指令之后的邏輯都是相似的 ， 都需要進行解碼 ， 然后調(diào)用 writeAndFlush() 將數(shù)據(jù)寫到對端 ， 這個編碼的過程其實也是重復(fù)的邏輯 ， 而且在編碼的過程中國 ， 我們還需要手動去創(chuàng)建一個ByteBuf :
PacketCodeC.javapublic ByteBuf encode(ByteBufAllocator byteBufAllocator, Packet packet) {// 1. 創(chuàng)建 ByteBuf 對象ByteBuf byteBuf = byteBufAllocator.ioBuffer();// 2. 序列化 java 對象// 3. 實際編碼過程return byteBuf;}而Netty 提供了一個特殊的channelHandler 來專門處理這種邏輯 ， 我們不需要每一次將響應(yīng)寫到對端的時候調(diào)用一次編碼邏輯進行編碼 ， 也不需要自行創(chuàng)建ByteBuf , 這個類叫做 MessageToByteEncoder ， 從字面意思可以看出 ， 他的功能就是將對象轉(zhuǎn)化到二進制數(shù)據(jù) 。
我們來看一下如何使用 MessageToByteEncoder 來實現(xiàn)編碼邏輯
public class PacketEncoder extends MessageToByteEncoder<Packet> {@Overrideprotected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Packet packet, ByteBuf out) {PacketCodeC.INSTANCE.encode(out, packet);}}PacketEncoder 集成自 MessageToByteEncoder ， 泛型參數(shù) Packet 表示這個類的作用是 將Packet 類型對象到二進制的轉(zhuǎn)化 。
這里我們只需要實現(xiàn)encode() 方法 ， 我們注意到 ， 這個方法的第二個參數(shù)是java對象 ， 而第三個參數(shù)是ByteBuf 對象 ， 我們在這個方法里面要做的事情就是把java對象里面的字段寫到ByteBuf , 我們不在需要自行去分配ByteBuf , 因此大家注意到 ， PacketCodeC 的 encode() 方法 的定義也改了 ， 下面是更改前后的對比：
PacketCodeC.java// 更改前的定義public ByteBuf encode(ByteBufAllocator byteBufAllocator, Packet packet) {// 1. 創(chuàng)建 ByteBuf 對象ByteBuf byteBuf = byteBufAllocator.ioBuffer();// 2. 序列化 java 對象// 3. 實際編碼過程return byteBuf;}// 更改后的定義public void encode(ByteBuf byteBuf, Packet packet) {// 1. 序列化 java 對象// 2. 實際編碼過程}我們可以看到 ， PacketCodeC 不在需要手動創(chuàng)建ByteBuf對象 ， 不在需要把創(chuàng)建完ByteBuf 的進行返回 ， 當(dāng)我們向pipeline 中添加了這個編碼器之后 ， 我們在指令處理完畢之后就只需要writeAndFlush java 對象即可
public class LoginRequestHandler extends SimpleChannelInboundHandler<LoginRequestPacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, LoginRequestPacket loginRequestPacket) {ctx.channel().writeAndFlush(login(loginRequestPacket));}}public class MessageRequestHandler extends SimpleChannelInboundHandler<MessageResponsePacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MessageResponsePacket messageRequestPacket) {ctx.channel().writeAndFlush(receiveMessage(messageRequestPacket));}}通過我們前面的分析 ， 可以看到 ， Netty 為了讓我們邏輯更加清晰簡潔 ， 幫我們做了很多工作 嗎能直接用Netty 自帶的handler 來解決問題 ， 不要重復(fù)制造輪子 ， 在下面的小節(jié)中 ， 我們會繼續(xù)探討Netty還有哪些開箱即用的handler
分析完服務(wù)端的pipeline 與 handler 組成結(jié)構(gòu) ， 相信你們也不難自行分析出客戶端handler 的結(jié)構(gòu)了 ， 最后我們來看一下服務(wù)端和客戶端完整的pipeline 與handler結(jié)構(gòu)
五、 構(gòu)建服務(wù)端和客戶端 pipeline 與handler
對應(yīng)我們的代碼
服務(wù)端serverBootstrap.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {ch.pipeline().addLast(new PacketDecoder());ch.pipeline().addLast(new LoginRequestHandler());ch.pipeline().addLast(new MessageRequestHandler());ch.pipeline().addLast(new PacketEncoder());}});客戶端bootstrap.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overridepublic void initChannel(SocketChannel ch) {ch.pipeline().addLast(new PacketDecoder());ch.pipeline().addLast(new LoginResponseHandler());ch.pipeline().addLast(new MessageResponseHandler());ch.pipeline().addLast(new PacketEncoder());}});六 、 完整代碼
七 、 總結(jié)
八 、 思考
答： channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MessageRequestPacket msg) 的msg是由父類SimpleChannelInboundHandler的channelRead() 方法判斷是需要類型后, 強轉(zhuǎn)類型后傳遞進來的
I imsg = (I) msg;channelRead0(ctx, imsg);總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Netty实战 IM即时通讯系统（十二）构建客户端与服务端pipeline的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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