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慕課網(wǎng)_《Netty入門之WebSocket初體驗》學(xué)習(xí)總結(jié)

Noodles / 1499人閱讀

時間：2018年04月11日星期三
說明：本文部分內(nèi)容均來自慕課網(wǎng)。@慕課網(wǎng)：https://www.imooc.com
教學(xué)源碼：https://github.com/zccodere/s...
學(xué)習(xí)源碼：https://github.com/zccodere/s...

第一章：課程介紹 1-1 課程介紹

什么是Netty

高性能、事件驅(qū)動、異步非阻塞的IO Java開源框架

基于NIO的客戶端，服務(wù)端編程框架

非常可靠的穩(wěn)定性和伸縮性

Netty使用場景

高性能領(lǐng)域：游戲、大數(shù)據(jù)、分布式計算

多線程并發(fā)領(lǐng)域：多線程模型、主從多線程模型

異步通信領(lǐng)域：異步非阻塞，主動獲取或通過通知機制來得到結(jié)果

課程提綱

IO通信：BIO、偽異步IO、NIO、AIO通信

Netty入門：原生NIO的缺陷、Netty的優(yōu)勢

WebSocket入門：什么是WebSocket、如何建立連接、生命周期及關(guān)閉

Netty實現(xiàn)WebSocket通信案例

課程要求

有一定的Java基礎(chǔ)

有一定的IO編程基礎(chǔ)

了解Java的BIO、偽異步IO、NIO和AIO

第二章：IO通信 2-1 IO通信

BIO通信

一個線程負責(zé)連接

一請求一應(yīng)答

缺乏彈性伸縮能力

BIO通信模型

偽異步IO通信

線程池負責(zé)連接

M請求N應(yīng)答

線程池阻塞

偽異步IO通信模型

NIO通信

緩沖區(qū)Buffer

通道Channel

多路復(fù)用器Selector

AIO通信

連接注冊讀寫事件和回調(diào)函數(shù)

讀寫方法異步

主動通知程序

四種IO對比

第三章：Netty入門 3-1 Netty入門

原生NIO的缺陷

類庫和API繁雜

入門門檻高

工作量和難度大

JDK NIO存在BUG

Netty的優(yōu)勢

API使用簡單，定制能力強，可以通過ChannelHandler對框架進行靈活的擴展

入門門檻低，功能強大，預(yù)制了多種編解碼功能，支持多種主流協(xié)議

性能高，通過與其他的業(yè)界主流的NIO框架對比，Netty的綜合性能最優(yōu)

Netty比較成熟穩(wěn)定，Netty修復(fù)了JDK NIO所有發(fā)現(xiàn)的BUG

第四章：WebSocket入門 4-1 WebSocket入門

什么是WebSocket

H5協(xié)議規(guī)范：H5提出的協(xié)議規(guī)范

握手機制：使客戶端與服務(wù)器能夠建立類似TCP的連接，方便通信

解決客戶端與服務(wù)端實時通信而產(chǎn)生的技術(shù)：基于TCP的協(xié)議

WebSocket的優(yōu)點

節(jié)省通信開銷：以前使用輪詢，開銷較大

服務(wù)器主動傳送數(shù)據(jù)給客戶端：任意時刻，相互傳送數(shù)據(jù)

實時通信：可以彼此相互推送信息

WebSocket建立連接

客戶端發(fā)起握手請求

服務(wù)器響應(yīng)請求

連接建立

WebSocket生命周期

打開事件：發(fā)生新的連接時調(diào)用、在端點上建立連接時且在任何事件之前

消息事件：接收WebSocket對話中，另一端發(fā)送的消息

錯誤事件：在進行連接或端點發(fā)生錯誤時產(chǎn)生

關(guān)閉事件：表示W(wǎng)ebSocket端點的連接關(guān)閉

WebSocket關(guān)閉連接

服務(wù)器關(guān)閉底層TCP連接

客戶端發(fā)起TCP Close

第五章：通信案例 5-1 通信案例

基于Netty實現(xiàn)WebSocket通信案例

功能介紹

Netty開發(fā)服務(wù)端

Html實現(xiàn)客戶端

實現(xiàn)服務(wù)端與客戶端的實時交互

代碼編寫

1.創(chuàng)建名為netty-websocket的maven工程pom如下



    4.0.0

    com.myimooc
    netty-websocket
    0.0.1-SNAPSHOT

    
        
            io.netty
            netty-all
            5.0.0.Alpha1
        
    

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-compiler-plugin
                
                    1.8
                    1.8
                    UTF-8

2.編寫NettyConfig類

package com.myimooc.netty.websocket;

import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;

/**
 * 

 * 標題: Netty 全局配置類

 * 描述: 存儲整個工程的全局配置

 *
 * @author zc
 * @date 2018/04/11
 */
public class NettyConfig {

    /**
     * 存儲每一個客戶端接入進來時的 Channel
     */
    public static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);

}

3.編寫MyWebSocketHandler類

package com.myimooc.netty.websocket;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.*;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.Date;

/**
 * 

 * 標題: 處理客戶端WebSocket請求的核心業(yè)務(wù)處理類

 * 描述: 接收/處理/響應(yīng) 客戶端websocket請求的核心業(yè)務(wù)處理類

 *
 * @author zc
 * @date 2018/04/11
 */
public class MyWebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler {

    private WebSocketServerHandshaker handshaker;
    private static final String WEB_SOCKET_URL = "ws://localhost:8888/websocket";

    /**
     * 服務(wù)端處理客戶端websocket請求的核心方法
     */
    @Override
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        if (msg instanceof FullHttpRequest) {
            // 處理客戶端向服務(wù)端發(fā)起http握手請求的業(yè)務(wù)
            FullHttpRequest request = (FullHttpRequest) msg;
            this.handHttpRequest(ctx, request);
        } else if (msg instanceof WebSocketFrame) {
            // 處理websocket連接的業(yè)務(wù)
            WebSocketFrame frame = (WebSocketFrame) msg;
            this.handWebSocketFrame(ctx, frame);
        }
    }

    /**
     * 處理客戶端與服務(wù)端之前的websocket業(yè)務(wù)
     */
    private void handWebSocketFrame(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame) {
        if (frame instanceof CloseWebSocketFrame){
            // 如果是關(guān)閉websocket的指令
            handshaker.close(ctx.channel(),(CloseWebSocketFrame)frame.retain());
        }
        if (frame instanceof PingWebSocketFrame){
            // 如果是ping消息
            ctx.channel().write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
            return;
        }
        if (!(frame instanceof TextWebSocketFrame)){
            // 如果不是文本消息，則拋出異常
            System.out.println("目前暫不支持二進制消息");
            throw  new RuntimeException("【"+this.getClass().getName()+"】不支持二進制消息");
        }

        // 獲取客戶端向服務(wù)端發(fā)送的文本消息
        String request = ((TextWebSocketFrame) frame).text();
        System.out.println("服務(wù)端收到客戶端的消息=====>>>" + request);

        // 將客戶端發(fā)給服務(wù)端的消息返回給客戶端
        TextWebSocketFrame tws = new TextWebSocketFrame(new Date().toString() + ctx.channel().id() + "====>>>" + request);

        // 群發(fā)，服務(wù)端向每個連接上來的客戶端群發(fā)消息
        NettyConfig.group.writeAndFlush(tws);
    }


    /**
     * 處理客戶端向服務(wù)端發(fā)起http握手請求的業(yè)務(wù)
     */
    private void handHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) {
        if (!request.getDecoderResult().isSuccess() || !("websocket").equals(request.headers().get("Upgrade"))) {
            // 不是websocket握手請求時
            this.sendHttpResponse(ctx, request, new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST));
            return;
        }

        WebSocketServerHandshakerFactory wsFactory = new WebSocketServerHandshakerFactory(WEB_SOCKET_URL, null, false);
        handshaker = wsFactory.newHandshaker(request);

        if (handshaker == null) {
            WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedWebSocketVersionResponse(ctx.channel());
        } else {
            handshaker.handshake(ctx.channel(), request);
        }
    }

    /**
     * 服務(wù)端向客戶端響應(yīng)消息
     */
    private void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctc, FullHttpMessage request, DefaultFullHttpResponse response) {
        if (response.getStatus().code() != 200) {
            ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(response.getStatus().toString(), CharsetUtil.UTF_8);
            response.content().writeBytes(buf);
            buf.release();
        }

        // 服務(wù)端向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
        ChannelFuture future = ctc.channel().writeAndFlush(response);
        if (response.getStatus().code() != 200) {
            future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }

    /**
     * 工程出現(xiàn)異常時調(diào)用
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

    /**
     * 客戶端與服務(wù)端創(chuàng)建連接時調(diào)用
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        NettyConfig.group.add(ctx.channel());
        System.out.println("客戶端與服務(wù)端連接開啟...");
    }

    /**
     * 客戶端與服務(wù)端斷開連接時調(diào)用
     */
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        NettyConfig.group.remove(ctx.channel());
        System.out.println("客戶端與服務(wù)端連接關(guān)閉...");
    }

    /**
     * 服務(wù)端接收客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)結(jié)束之后調(diào)用
     */
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }
}


4.編寫MyWebSocketChannelHandler類


package com.myimooc.netty.websocket;

import io.netty.channel.ChannelHandler;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;


/**
 * 

 * 標題: 初始化連接時的各個組件

 * 描述: 初始化連接時的各個組件

 *
 * @author zc
 * @date 2018/04/11
 */
public class MyWebSocketChannelHandler extends ChannelInitializer {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        // 將請求和應(yīng)答消息解碼為HTTP消息
        ch.pipeline().addLast("http-codec",new HttpServerCodec());
        // 將HTTP消息的多個部分合成一條完整的HTTP消息
        ch.pipeline().addLast("aggregator",new HttpObjectAggregator(65536));
        // 向客戶端發(fā)送HTML5文件
        ch.pipeline().addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());
        ch.pipeline().addLast("handler",new MyWebSocketHandler());
    }
}



5.編寫AppStart類


package com.myimooc.netty.websocket;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;

/**
 * 

 * 標題: 程序入口

 * 描述: 啟動應(yīng)用

 *
 * @author zc
 * @date 2018/04/11
 */
public class AppStart {

    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup,workGroup);
            serverBootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);
            serverBootstrap.childHandler(new MyWebSocketChannelHandler());
            System.out.println("服務(wù)端開啟等待客戶端連接...");

            Channel channel = serverBootstrap.bind(8888).sync().channel();
            channel.closeFuture().sync();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            // 優(yōu)雅的退出程序
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

}



6.編寫websocket.html





    
    
    WebSocket客戶端

    






    
    

    

    
    

    
客戶端接收到服務(wù)端返回的應(yīng)答消息

    






第六章：課程總結(jié)
6-1 課程總結(jié)

課程總結(jié)



課程介紹


IO通信：四種IO通信


Netty入門：原生NIO的缺點，Netty的優(yōu)點


WebSocket入門：WebSocket的優(yōu)點，如何使用


通信案例：Netty實現(xiàn)WebSocket通信案例

           
               
                                           
                       
                 
            
                     
             
               

                   
 文章版權(quán)歸作者所有，未經(jīng)允許請勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為，您可以聯(lián)系管理員刪除。

                 
                   
轉(zhuǎn)載請注明本文地址：http://m.specialneedsforspecialkids.com/yun/69093.html

               

                      
               
              
              

                
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前言
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                                    李濤
                                    
                                    評論0 
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Noodles

                    
男|高級講師

                    
                    

                          
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