第2章　你的第一款Netty應用程序

本章主要內(nèi)容

• 設(shè)置開發(fā)環(huán)境
• 編寫Echo服務器和客戶端
• 構(gòu)建并測試應用程序

在本章中，我們將展示如何構(gòu)建一個基于Netty的客戶端和服務器。應用程序很簡單：客戶端將消息發(fā)送給服務器，而服務器再將消息回送給客戶端。但是這個練習很重要，原因有兩個。

首先，它會提供一個測試臺，用于設(shè)置和驗證你的開發(fā)工具和環(huán)境，如果你打算通過對本書的示例代碼的練習來為自己將來的開發(fā)工作做準備，那么它將是必不可少的。

其次，你將獲得關(guān)于Netty的一個關(guān)鍵方面的實踐經(jīng)驗，即在前一章中提到過的：通過ChannelHandler來構(gòu)建應用程序的邏輯。這能讓你對在第3章中開始的對Netty API的深入學習做好準備。

2.1　設(shè)置開發(fā)環(huán)境

要編譯和運行本書的示例，只需要JDK和Apache Maven這兩樣工具，它們都是可以免費下載的。

我們將假設(shè)，你想要搗鼓示例代碼，并且想很快就開始編寫自己的代碼。雖然你可以使用純文本編輯器，但是我們?nèi)匀粡娏业亟ㄗh你使用用于Java的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。

2.1.1　獲取并安裝Java開發(fā)工具包

你的操作系統(tǒng)可能已經(jīng)安裝了JDK。為了找到答案，可以在命令行輸入：

javac -version

如果得到的是javac 1.7……或者1.8……，則說明已經(jīng)設(shè)置好了并且可以略過此步^[1]。

否則，請從http://java.com/en/download/manual.jsp處獲取JDK第8版。請留心，需要下載的是JDK，而不是Java運行時環(huán)境（JRE），其只可以運行Java應用程序，但是不能夠編譯它們。該網(wǎng)站為每個平臺都提供了可執(zhí)行的安裝程序。如果需要安裝說明，可以在同一個網(wǎng)站上找到相關(guān)的信息。

建議執(zhí)行以下操作：

• 將環(huán)境變量JAVA_HOME設(shè)置為你的JDK安裝位置（在Windows上，默認值將類似于C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_121）；
• 將%JAVA_HOME%\bin（在Linux上為${JAVA_HOME}/bin）添加到你的執(zhí)行路徑。

2.1.2　下載并安裝IDE

下面是使用最廣泛的Java IDE，都可以免費獲取：

• Eclipse—— www.eclipse.org；
• NetBeans—— www.netbeans.org；
• Intellij IDEA Community Edition—— www.jetbrains.com。

所有這3種對我們將使用的構(gòu)建工具Apache Maven都擁有完整的支持。NetBeans和Intellij IDEA都通過可執(zhí)行的安裝程序進行分發(fā)。Eclipse通常使用Zip歸檔文件進行分發(fā)，當然也有一些自定義的版本包含了自安裝程序。

2.1.3　下載和安裝Apache Maven

即使你已經(jīng)熟悉Maven了，我們?nèi)匀唤ㄗh你至少大致瀏覽一下這一節(jié)。

Maven是一款廣泛使用的由Apache軟件基金會（ASF）開發(fā)的構(gòu)建管理工具。Netty項目以及本書的示例都使用了它。構(gòu)建和運行這些示例并不需要你成為一個Maven專家，但是如果你想要對其進行擴展，我們推薦你閱讀附錄中的Maven簡介。

你需要安裝Maven嗎

?

Eclipse和NetBeans^[2]自帶了一個內(nèi)置的Maven安裝包，對于我們的目的來說開箱即可工作得良好。如果你將要在一個擁有它自己的Maven存儲庫的環(huán)境中工作，那么你的配置管理員可能就有一個預先配置好的能配合它使用的Maven安裝包。

在本書中文版出版時，Maven 的最新版本是3.3.9。你可以從http://maven.apache.org/ download.cgi下載適用于你的操作系統(tǒng)的tar.gz或者zip歸檔文件^[3]。安裝很簡單：將歸檔文件的所有內(nèi)容解壓到你所選擇的任意的文件夾（我們將其稱為<安裝目錄>）。這將創(chuàng)建目錄<安裝目錄>\apache-maven-3.3.9。

和設(shè)置Java環(huán)境一樣：

• 將環(huán)境變量M2_HOME設(shè)置為指向<安裝目錄>\apache-maven-3.3.9；
• 將%M2_HOME%\bin（或者在Linux上為${M2_HOME}/bin）添加到你的執(zhí)行路徑。

這將使得你可以通過在命令行執(zhí)行mvn.bat（或者mvn）來運行Maven。

2.1.4　配置工具集

如果你已經(jīng)按照推薦設(shè)置好了環(huán)境變量JAVA_HOME和M2_HOME，那么你可能會發(fā)現(xiàn)，當你啟動自己的IDE時，它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了你的Java和Maven的安裝位置。如果你需要進行手動配置，我們所列舉的所有的IDE版本在Preferences或者Settings下都有設(shè)置這些變量的菜單項。相關(guān)的細節(jié)請查閱文檔。

這就完成了開發(fā)環(huán)境的配置。在接下來的各節(jié)中，我們將介紹你要構(gòu)建的第一個Netty應用程序的詳細信息，同時我們將更加深入地了解該框架的API。之后，你就能使用剛剛設(shè)置好的工具來構(gòu)建和運行Echo服務器和客戶端了。

2.2　Netty客戶端/服務器概覽

圖2-1從高層次上展示了一個你將要編寫的Echo客戶端和服務器應用程序。雖然你的主要關(guān)注點可能是編寫基于Web的用于被瀏覽器訪問的應用程序，但是通過同時實現(xiàn)客戶端和服務器，你一定能更加全面地理解Netty的API。

圖2-1　Echo客戶端和服務器

雖然我們已經(jīng)談及到了客戶端，但是該圖展示的是多個客戶端同時連接到一臺服務器。所能夠支持的客戶端數(shù)量，在理論上，僅受限于系統(tǒng)的可用資源（以及所使用的JDK版本可能會施加的限制）。

Echo客戶端和服務器之間的交互是非常簡單的；在客戶端建立一個連接之后，它會向服務器發(fā)送一個或多個消息，反過來，服務器又會將每個消息回送給客戶端。雖然它本身看起來好像用處不大，但它充分地體現(xiàn)了客戶端/服務器系統(tǒng)中典型的請求-響應交互模式。

我們將從考察服務器端代碼開始這個項目。

2.3　編寫Echo服務器

所有的Netty服務器都需要以下兩部分。

• 至少一個ChannelHandler——該組件實現(xiàn)了服務器對從客戶端接收的數(shù)據(jù)的處理，即它的業(yè)務邏輯。
• 引導——這是配置服務器的啟動代碼。至少，它會將服務器綁定到它要監(jiān)聽連接請求的端口上。

在本小節(jié)的剩下部分，我們將描述Echo服務器的業(yè)務邏輯以及引導代碼。

2.3.1　ChannelHandler和業(yè)務邏輯

在第1章中，我們介紹了Future和回調(diào)，并且闡述了它們在事件驅(qū)動設(shè)計中的應用。我們還討論了ChannelHandler，它是一個接口族的父接口，它的實現(xiàn)負責接收并響應事件通知。在Netty應用程序中，所有的數(shù)據(jù)處理邏輯都包含在這些核心抽象的實現(xiàn)中。

因為你的Echo服務器會響應傳入的消息，所以它需要實現(xiàn)ChannelInboundHandler接口，用來定義響應入站事件的方法。這個簡單的應用程序只需要用到少量的這些方法，所以繼承Channel-InboundHandlerAdapter類也就足夠了，它提供了ChannelInboundHandler的默認實現(xiàn)。

我們感興趣的方法是：

• channelRead()——對于每個傳入的消息都要調(diào)用；
• channelReadComplete()——通知ChannelInboundHandler最后一次對channel-Read()的調(diào)用是當前批量讀取中的最后一條消息；
• exceptionCaught()——在讀取操作期間，有異常拋出時會調(diào)用。

該Echo服務器的ChannelHandler實現(xiàn)是EchoServerHandler，如代碼清單2-1所示。

代碼清單2-1　EchoServerHandler

@Sharable　　?---　標示一個Channel- Handler可以被多個Channel安全地共享 public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {ByteBuf in = (ByteBuf) msg;System.out.println("Server received: " + in.toString(CharsetUtil.UTF_8)); ?--- 將消息記錄到控制臺 ctx.write(in); 　　?---　將接收到的消息寫給發(fā)送者，而不沖刷出站消息}@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); 　　?---　將未決消息沖刷到遠程節(jié)點，并且關(guān)閉該Channel}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause) {cause.printStackTrace(); ?--- 打印異常棧跟蹤ctx.close();　　?---　關(guān)閉該Channel} }

ChannelInboundHandlerAdapter有一個直觀的API，并且它的每個方法都可以被重寫以掛鉤到事件生命周期的恰當點上。因為需要處理所有接收到的數(shù)據(jù)，所以你重寫了channelRead()方法。在這個服務器應用程序中，你將數(shù)據(jù)簡單地回送給了遠程節(jié)點。

重寫exceptionCaught()方法允許你對Throwable的任何子類型做出反應，在這里你記錄了異常并關(guān)閉了連接。雖然一個更加完善的應用程序也許會嘗試從異常中恢復，但在這個場景下，只是通過簡單地關(guān)閉連接來通知遠程節(jié)點發(fā)生了錯誤。

如果不捕獲異常，會發(fā)生什么呢

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每個Channel都擁有一個與之相關(guān)聯(lián)的ChannelPipeline，其持有一個ChannelHandler的實例鏈。在默認的情況下，ChannelHandler會把對它的方法的調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給鏈中的下一個Channel-Handler。因此，如果exceptionCaught()方法沒有被該鏈中的某處實現(xiàn)，那么所接收的異常將會被傳遞到ChannelPipeline的尾端并被記錄。為此，你的應用程序應該提供至少有一個實現(xiàn)了exceptionCaught()方法的ChannelHandler。（6.4節(jié)詳細地討論了異常處理）。

除了ChannelInboundHandlerAdapter之外，還有很多需要學習的ChannelHandler的子類型和實現(xiàn)，我們將在第6章和第7章中對它們進行詳細的闡述。目前，請記住下面這些關(guān)鍵點：

• 針對不同類型的事件來調(diào)用ChannelHandler；
• 應用程序通過實現(xiàn)或者擴展ChannelHandler來掛鉤到事件的生命周期，并且提供自定義的應用程序邏輯；
• 在架構(gòu)上，ChannelHandler有助于保持業(yè)務邏輯與網(wǎng)絡(luò)處理代碼的分離。這簡化了開發(fā)過程，因為代碼必須不斷地演化以響應不斷變化的需求。
• 轉(zhuǎn)載自 并發(fā)編程網(wǎng) - ifeve.com
  

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《Netty 实战》Netty In Action中文版 第2章——你的第一款Netty应用程序（一）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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