Netty编写客户端

上一篇博客讲了一下解码器，但是其实没有涉及到客户端的编写，今天补上这篇博客。同时深入了解一下Netty（对于我来说）。加深自己的印象。

上面是一个简单的服务端的例子，之前的博客也讲过这个demo，下面按照自己最新的理解再次记录一下。首先是最开始创建两个线程组，boss线程组用来监听客户端的连接，只做到这一步，work线程组相当于干活的，当通道中有IO事件时就开始工作。这样做的好处就是可以提升读写性能。这一块的内容涉及到Netty的线程模型，这一块我不是很熟悉，找到一篇文章，大家可以了解一下，感兴趣的可以继续搜索一下：Netty线程模型，以后也会慢慢补上这些内容的，学习无涯。回到代码上，然后就是创建了一个ServerBootstrap，这个启动类的作用就是辅助与编写服务端，降低开发的复杂度。再然后就是设置线程组、设置Channel、配置TCP的参数，编写Netty之前最好还是有点NIO的编写经验，不要像我上来就开始，一点准备工作都没有做，读代码都很吃力。最后的两行代码含义就比较容易懂了，调用辅助类的bind()方法绑定监听某个端口，同时调用同步阻塞方法等待绑定操作完成。最后一行则是等待服务端链路关闭后，退出主方法。

说了这么多，其实和客户端的编写一点关系都没有，主要还是记录一下Netty启动的流程，对于Netty原理和底层的一些操作，这个需要等我看完NIO再记录一下。下面就讲一下Netty编写客户端的思路。

客户端不需要两个线程组，一个就够了，通道也和服务端不太一样，需要设置为NioSocketChannel,剩下就是设置TCP的参数和handler的设置。发起连接和服务端也不太一样，服务端是监听，客户端就是连接，调用connect()方法发起异步连接，然后再调用同步方法等待连接成功。最后就是连接关闭后释放线程组的资源。代码也比较简单，如下：

//配置客户端的线程组，客户端只有一个线程组
EventLoopGroup eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();
try {Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();bootstrap.group(eventLoopGroup).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {//放入自己的业务HandlersocketChannel.pipeline().addLast(new TCPClientHandler());}});//发起异步连接操作，同步阻等待结果ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect(host, port).sync();//等待客户端链路关闭channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {//释放NIO线程组eventLoopGroup.shutdownGracefully();
}

不要以为到这里就结束了，上面这个只是一个简单的demo，自己写着玩还可以，但是到了生产环境或者实际用的时候，很多东西没有考虑到。断线重连问题、线程管理的问题、连接多服务端的情况。这些问题是我开发时遇到的问题，下面就一一讲一下实现的逻辑，最后则给出整体的代码。

断线重连。断线重连一般时客户端要做的事情，也分为两种情况，一开始连接不上和连接上过一段时间断了。这两种情况需要不同处理，一开始连接不上需要添加监听器，异步执行，失败就调用两秒重连。断线则需要再handler中的channelInactive()方法做相应的业务处理。
线程管理和连接多服务端的问题其实是一个场景。就是需要连接多个服务端的情况下，一个连接创建一个线程显然是不太合理的，同时也要对这些线程进行管理。这里暂时的办法是单独启动一个线程，线程的run()方法就是启动netty连接。后续在这个线程里面去完成多个客户端的建立或者一个netty线程去连接多个服务端。目前水平有限，只能想到这个地步。涉及到线程和NIO还有Netty。后续慢慢完善吧。

所以最后的代码就如下：因为一些原因，没有给出全部的代码，给出了部分核心的代码，其他的细节和本次的内容关系不大。也可以按照自己的需求进行修改。（最好按照自己的想法修改一下，每个人的需求都不太一样，我的代码一定不合适所有人）

public class ConnectThread extends ConnectThread {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ConnectThread.class);private Bootstrap bootstrap;private EventLoopGroup eventLoopGroup;private AtomicBoolean running = new AtomicBoolean(true);@Overridepublic void run() {beginConnect();Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {@Overridepublic void run() {shutDown();}});//阻塞住while (running.get()) {try {Thread.sleep(200l);} catch (Exception e) {logger.error("程序运行发生错误");e.printStackTrace();shutDown();}}}public void beginConnect() {try {eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();bootstrap = new Bootstrap();assembleBootStrap();reConnect();} catch (Exception e) {logger.error("客户端连接发送错误");e.printStackTrace();shutDown();}}/*** Description: 组装BootStrap** @param* @return void* @Author: Peng Shiquan* @Date: 2020/12/9*/public void assembleBootStrap() {ConnectThread ConnectThread = this;bootstrap.group(eventLoopGroup).channel(NioSocketChannel.class);bootstrap.remoteAddress(host, port);bootstrap.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true);bootstrap.option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 6000);bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);bootstrap.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel socketChannel) {socketChannel.pipeline().addFirst(new IdleStateHandler(10, 0, 0)).addLast(new Decoder()).addLast(new Handler(ConnectThread));}});}@Overridepublic void reConnect() {super.reConnect();logger.info("雷达开始重试，雷达信息为：{}:{}", host, port);bootstrap.connect(host, port).addListener(new ConnectListener(this));}public void shutDown() {running.set(false);if (closeChannel != null && closeChannel.isActive()) {closeChannel.close().awaitUninterruptibly();closeChannel = null;}bootstrap = null;if (eventLoopGroup != null) {eventLoopGroup.shutdownGracefully();}eventLoopGroup = null;logger.error("客户端关闭连接，雷达服务端信息为：{} : {}", host, port);}
}

来讲一下上面的代码大致的思路。连接类继承了线程，重写了run()方法，run方法里面只有三个部分的代码，一个是启动连接，一个是程序运行中有异常执行关闭方法，释放资源。最后一个就是将线程阻塞住，因为启动连接是异步的，如果不阻塞，代码直接就执行完毕了，后续也没法进行重连的操作。启动连接方法里面只有两步，一个是组装BootStrap启动类，另外一个就是执行重连操作，之前说过，断线重连发生在两个地方，最开始没有连接上和中间断掉，所以这里直接掉同一个方法，不用再重复写方法了。组装启动类按照自己的需求组装就可以了，设置超时事件、设置长时间无数据返回、设置解码器，业务处理类。重连方法就是调用启动类的connect()方法，这里和上面的demo有一点不一样，这里是异步返回的，没有阻塞住，添加了一个监听器，也是为了做重连用的。如果和demo一样的话，这里发生断连，程序就直接关闭了，就没法重连了。想要重连必须重新创建线程组、启动类、通道等，这个显然不是我们想看到了，因为断连后，线程组和和启动类还是可以继续使用的，只不过要换一个连接。

下面就继续附上监听器和handler的代码。（handler中有一部分断线重连的方法）

public class ConnectListener implements ChannelFutureListener {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ConnectListener.class);private final ConnectThread ConnectThread;public ConnectListener(ConnectThread ConnectThread) {this.ConnectThread = ConnectThread;}@Overridepublic void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {if (future.isSuccess()) {logger.info("[" + ConnectThread.getHost() + ":" + ConnectThread.getPort() + "] 启动成功!!!");ConnectThread.setTime(0);ConnectThread.setCloseChannel(future.channel());} else {if (ConnectThread.getTime() >= 1800) {logger.error(ConnectThread.getHost() + ":" + ConnectThread.getPort() + "重试超过一小时，不再重试");return;}logger.warn("[" + ConnectThread.getHost() + ":" + ConnectThread.getPort() + "]Channel失联，2秒后重连。。。 ");future.channel().eventLoop().schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {ConnectThread.reConnect();}}, 2l, TimeUnit.SECONDS);}}
}

监听器的代码就是判断是否连接上，没有的话进行重试，连接上了就重置次数，同时返回通道信息，为后面关闭通道做准备。剩下句没有什么可以说的了。最好就是handler的代码。

public class XYDHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XYDHandler.class);private XYDConnectThread xydConnectThread;public XYDHandler(XYDConnectThread xydConnectThread) {this.xydConnectThread = xydConnectThread;}@Overridepublic void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {logger.error("连接断开，IP端口为：{}", ctx.channel().remoteAddress());ctx.channel().eventLoop().schedule(() -> {xydConnectThread.reConnect();}, 2, TimeUnit.SECONDS);}@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer((byte[]) msg);logger.info("接收到消息为：{}", ByteBufUtil.hexDump(byteBuf));}

重连的方法就是channelInactive()，和监听器里的代码也是差不多。剩下就没有什么可以说的了。

上面的代码就是完成一个断线重连的Netty的客户端，代码直接粘贴是不能用的，需要进行一些修改，我现在也比较烦直接将代码粘贴过来，上来就开始测试。还是要了解一下具体如何实现的，要不然改代码都不知道如何修改。就像这次编写客户端，最开始写很吃力，因为之前是一知半解，不知道如何修改，不知道如何排查，所以走了很多的弯路，代码完全不能看，也不起用。现在了解了一些后，慢慢能够按照自己的想法将代码改造成自己想要的样子，我觉得这样才算一个东西你彻底掌握了，与君共勉。

就这样吧，结束。

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