java netty聊天室_netty实现消息中心（二）基于netty搭建一个聊天室
前言
上篇博文(netty實現消息中心(一)思路整理
)大概說了下netty websocket消息中心的設計思路，這篇文章主要說說簡化版的netty聊天室代碼實現，支持群聊和點對點聊天。
此demo主要說明netty實現消息推送的基本使用方法，如果需要擴充其它功能，可以基于此腳手架擴展。
完整項目代碼地址：netty聊天室github源碼
介紹
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2.聊天頁面
核心代碼：
啟動netty服務，監聽端口
private static void startNettyMsgServer() {
// 使用多Reactor多線程模型，EventLoopGroup相當于線程池，內部維護一個或多個線程(EventLoop)，每個EventLoop可處理多個Channel(單線程處理多個IO任務)
// 創建主線程組EventLoopGroup，專門負責建立連接
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
// 創建子線程組，專門負責IO任務的處理
EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workGroup);
b.channel(NioServerSocketChannel.class);
b.childHandler(new WebSocketChanneInitializer());
System.out.println("服務端開啟等待客戶端連接....");
Channel ch = b.bind(WebSocketConstant.WEB_SOCKET_PORT).sync().channel();
//創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);
WebSocketInfoService webSocketInfoService = new WebSocketInfoService();
//定時任務:掃描所有的Channel，關閉失效的Channel
executorService.scheduleAtFixedRate(webSocketInfoService::scanNotActiveChannel,
3, 60, TimeUnit.SECONDS);
//定時任務:向所有客戶端發送Ping消息
executorService.scheduleAtFixedRate(webSocketInfoService::sendPing,
3, 50, TimeUnit.SECONDS);
ch.closeFuture().sync();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// //退出程序
bossGroup.shutdownGracefully();
workGroup.shutdownGracefully();
}
}
netty ChannelHandler，負責處理通道的生命周期事件
package com.cola.chat_server.handler;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.cola.chat_server.constant.MessageCodeConstant;
import com.cola.chat_server.constant.MessageTypeConstant;
import com.cola.chat_server.constant.WebSocketConstant;
import com.cola.chat_server.model.WsMessage;
import com.cola.chat_server.service.WebSocketInfoService;
import com.cola.chat_server.util.DateUtils;
import com.cola.chat_server.util.NettyAttrUtil;
import com.cola.chat_server.util.RequestParamUtil;
import com.cola.chat_server.util.SessionHolder;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.Channel;
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.DefaultFullHttpResponse;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpRequest;
import io.netty.handler.codec.http.HttpResponseStatus;
import io.netty.handler.codec.http.HttpVersion;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.CloseWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.PingWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.PongWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketFrame;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerHandshaker;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerHandshakerFactory;
import io.netty.util.CharsetUtil;
/**
* Netty ChannelHandler，用來處理客戶端和服務端的會話生命周期事件(握手、建立連接、斷開連接、收消息等)
* @Author
* @Description 接收請求，接收 WebSocket 信息的控制類
*/
public class WebSocketSimpleChannelInboundHandler extends SimpleChannelInboundHandler {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSocketSimpleChannelInboundHandler.class);
// WebSocket 握手工廠類
private WebSocketServerHandshakerFactory factory = new WebSocketServerHandshakerFactory(WebSocketConstant.WEB_SOCKET_URL, null, false);
private WebSocketServerHandshaker handshaker;
private WebSocketInfoService websocketInfoService = new WebSocketInfoService();
/**
* 處理客戶端與服務端之間的 websocket 業務
*/
private void handWebsocketFrame(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame) {
//判斷是否是關閉 websocket 的指令
if (frame instanceof CloseWebSocketFrame) {
//關閉握手
handshaker.close(ctx.channel(), (CloseWebSocketFrame) frame.retain());
websocketInfoService.clearSession(ctx.channel());
return;
}
//判斷是否是ping消息
if (frame instanceof PingWebSocketFrame) {
ctx.channel().write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
return;
}
// 判斷是否Pong消息
if (frame instanceof PongWebSocketFrame) {
ctx.writeAndFlush(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
return;
}
//判斷是否是二進制消息，如果是二進制消息，拋出異常
if (!(frame instanceof TextWebSocketFrame)) {
System.out.println("目前我們不支持二進制消息");
ctx.channel().write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
throw new RuntimeException("【" + this.getClass().getName() + "】不支持消息");
}
// 獲取并解析客戶端向服務端發送的 json 消息
String message = ((TextWebSocketFrame) frame).text();
logger.info("消息：{}", message);
JSONObject json = JSONObject.parseObject(message);
try {
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
String time = DateUtils.date2String(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
json.put("id", uuid);
json.put("sendTime", time);
int code = json.getIntValue("code");
switch (code) {
//群聊
case MessageCodeConstant.GROUP_CHAT_CODE:
//向連接上來的客戶端廣播消息
SessionHolder.channelGroup.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(JSONObject.toJSONString(json)));
break;
//私聊
case MessageCodeConstant.PRIVATE_CHAT_CODE:
//接收人id
String receiveUserId = json.getString("receiverUserId");
String sendUserId = json.getString("sendUserId");
String msg = JSONObject.toJSONString(json);
// 點對點挨個給接收人發送消息
for (Map.Entry entry : SessionHolder.channelMap.entrySet()) {
String userId = entry.getKey();
Channel channel = entry.getValue();
if (receiveUserId.equals(userId)) {
channel.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(msg));
}
}
// 如果發給別人，給自己也發一條
if (!receiveUserId.equals(sendUserId)) {
SessionHolder.channelMap.get(sendUserId).writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(msg));
}
break;
case MessageCodeConstant.SYSTEM_MESSAGE_CODE:
//向連接上來的客戶端廣播消息
SessionHolder.channelGroup.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(JSONObject.toJSONString(json)));
break;
//pong
case MessageCodeConstant.PONG_CHAT_CODE:
Channel channel = ctx.channel();
// 更新心跳時間
NettyAttrUtil.refreshLastHeartBeatTime(channel);
default:
}
} catch(Exception e) {
logger.error("轉發消息異常:", e);
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 客戶端與服務端創建連接的時候調用
*/
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//創建新的 WebSocket 連接，保存當前 channel
logger.info("————客戶端與服務端連接開啟————");
// // 設置高水位
// ctx.channel().config().setWriteBufferHighWaterMark();
// // 設置低水位
// ctx.channel().config().setWriteBufferLowWaterMark();
}
/**
* 客戶端與服務端斷開連接的時候調用
*/
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info("————客戶端與服務端連接斷開————");
websocketInfoService.clearSession(ctx.channel());
}
/**
* 服務端接收客戶端發送過來的數據結束之后調用
*/
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.flush();
}
/**
* 工程出現異常的時候調用
*/
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
logger.error("異常:", cause);
ctx.close();
}
/**
* 服務端處理客戶端websocket請求的核心方法
*/
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, Object o) throws Exception {
if (o instanceof FullHttpRequest) {
//處理客戶端向服務端發起 http 請求的業務
handHttpRequest(channelHandlerContext, (FullHttpRequest) o);
} else if (o instanceof WebSocketFrame) {
//處理客戶端與服務端之間的 websocket 業務
handWebsocketFrame(channelHandlerContext, (WebSocketFrame) o);
}
}
/**
* 處理客戶端向服務端發起 http 握手請求的業務
* WebSocket在建立握手時，數據是通過HTTP傳輸的。但是建立之后，在真正傳輸時候是不需要HTTP協議的。
*
* WebSocket 連接過程：
* 首先，客戶端發起http請求，經過3次握手后，建立起TCP連接；http請求里存放WebSocket支持的版本號等信息，如：Upgrade、Connection、WebSocket-Version等；
* 然后，服務器收到客戶端的握手請求后，同樣采用HTTP協議回饋數據；
* 最后，客戶端收到連接成功的消息后，開始借助于TCP傳輸信道進行全雙工通信。
*/
private void handHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) {
// 如果請求失敗或者該請求不是客戶端向服務端發起的 http 請求，則響應錯誤信息
if (!request.decoderResult().isSuccess()
|| !("websocket".equals(request.headers().get("Upgrade")))) {
// code ：400
sendHttpResponse(ctx, new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST));
return;
}
//新建一個握手
handshaker = factory.newHandshaker(request);
if (handshaker == null) {
//如果為空，返回響應：不受支持的 websocket 版本
WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedVersionResponse(ctx.channel());
} else {
//否則，執行握手
Map params = RequestParamUtil.urlSplit(request.uri());
String userId = params.get("userId");
Channel channel = ctx.channel();
NettyAttrUtil.setUserId(channel, userId);
NettyAttrUtil.refreshLastHeartBeatTime(channel);
handshaker.handshake(ctx.channel(), request);
SessionHolder.channelGroup.add(ctx.channel());
SessionHolder.channelMap.put(userId, ctx.channel());
logger.info("握手成功，客戶端請求uri：{}", request.uri());
// 推送用戶上線消息，更新客戶端在線用戶列表
Set userList = SessionHolder.channelMap.keySet();
WsMessage msg = new WsMessage();
Map ext = new HashMap();
ext.put("userList", userList);
msg.setExt(ext);
msg.setCode(MessageCodeConstant.SYSTEM_MESSAGE_CODE);
msg.setType(MessageTypeConstant.UPDATE_USERLIST_SYSTEM_MESSGAE);
SessionHolder.channelGroup.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(JSONObject.toJSONString(msg)));
}
}
/**
* 服務端向客戶端響應消息
*/
private void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctx, DefaultFullHttpResponse response) {
if (response.status().code() != 200) {
//創建源緩沖區
ByteBuf byteBuf = Unpooled.copiedBuffer(response.status().toString(), CharsetUtil.UTF_8);
//將源緩沖區的數據傳送到此緩沖區
response.content().writeBytes(byteBuf);
//釋放源緩沖區
byteBuf.release();
}
//寫入請求，服務端向客戶端發送數據
ChannelFuture channelFuture = ctx.channel().writeAndFlush(response);
if (response.status().code() != 200) {
/**
* 如果請求失敗，關閉 ChannelFuture
* ChannelFutureListener.CLOSE 源碼：future.channel().close();
*/
channelFuture.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
}
}
}
會話工具類，保存用戶和通道的對應關系，用于廣播和點對點聊天
/**
* netty會話管理
* @author
*
*/
public class SessionHolder {
/**
* 存儲每個客戶端接入進來時的 channel 對象
* 主要用于使用 writeAndFlush 方法廣播信息
*/
public static ChannelGroup channelGroup = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
/**
* 用于客戶端和服務端握手時存儲用戶id和netty Channel對應關系
*/
public static Map channelMap = new ConcurrentHashMap();
}
主要代碼就是以上部分，如果需要擴充其它功能，可以基于此腳手架擴展。
完整項目代碼地址：netty聊天室github源碼
此demo主要用于展示netty實現消息推送的基本使用方法，用于生產還存在以下單機問題：
1.無法支撐過高連接數
2.廣播時帶寬有限
3.不能實現高可用
4.無法橫向擴展
后期將集成zookeeper，做一版netty集群的聊天室。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的java netty聊天室_netty实现消息中心（二）基于netty搭建一个聊天室的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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