Netty入门与实战(4) 客户端与服务端双向通信

言曌 2019年09月02日16:57:21 6 3438 views

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在前面两个小节，我们已经学习了服务端启动与客户端启动的流程，熟悉了这两个过程之后，就可以建立服务端与客户端之间的通信了，本小节，我们用一个非常简单的 Demo 来了解一下服务端和客户端是如何来通信的。

本小节，我们要实现的功能是：客户端连接成功之后，向服务端写一段数据，服务端收到数据之后打印，并向客户端回一段数据，文章里面展示的是核心代码，完整代码请参考 GitHub

一、客户端发数据到服务端

在客户端启动流程这一小节，我们提到，客户端相关的数据读写逻辑是通过 Bootstrap 的 handler() 方法指定

.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) {
// 指定连接数据读写逻辑
}
});

现在，我们在 initChannel() 方法里面给客户端添加一个逻辑处理器，这个处理器的作用就是负责向服务端写数据

.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new FirstClientHandler());
}
});

ch.pipeline() 返回的是和这条连接相关的逻辑处理链，采用了责任链模式，这里不理解没关系，后面会讲到
然后再调用 addLast() 方法添加一个逻辑处理器，这个逻辑处理器为的就是在客户端建立连接成功之后，向服务端写数据，下面是这个逻辑处理器相关的代码

public class FirstClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
System.out.println(new Date() + ": 客户端写出数据");
// 1. 获取数据
ByteBuf buffer = getByteBuf(ctx);
// 2. 写数据
ctx.channel().writeAndFlush(buffer);
}
private ByteBuf getByteBuf(ChannelHandlerContext ctx) {
// 1. 获取二进制抽象 ByteBuf
ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer();
// 2. 准备数据，指定字符串的字符集为 utf-8
byte[] bytes = "你好，Netty!".getBytes(Charset.forName("utf-8"));
// 3. 填充数据到 ByteBuf
buffer.writeBytes(bytes);
return buffer;
}
}

这个逻辑处理器继承自 ChannelInboundHandlerAdapter，然后覆盖了 channelActive()方法，这个方法会在客户端连接建立成功之后被调用
客户端连接建立成功之后，调用到 channelActive() 方法，在这个方法里面，我们编写向服务端写数据的逻辑
写数据的逻辑分为两步：首先我们需要获取一个 netty 对二进制数据的抽象 ByteBuf，上面代码中, ctx.alloc() 获取到一个 ByteBuf 的内存管理器，这个内存管理器的作用就是分配一个 ByteBuf，然后我们把字符串的二进制数据填充到 ByteBuf，这样我们就获取到了 Netty 需要的一个数据格式，最后我们调用 ctx.channel().writeAndFlush() 把数据写到服务端

以上就是客户端启动之后，向服务端写数据的逻辑，我们可以看到，和传统的 socket 编程不同的是，Netty 里面数据是以 ByteBuf 为单位的，所有需要写出的数据都必须塞到一个 ByteBuf，数据的写出是如此，数据的读取亦是如此，接下来我们就来看一下服务端是如何读取到这段数据的。

二、服务端读取客户端数据

在服务端端启动流程这一小节，我们提到，服务端相关的数据处理逻辑是通过 ServerBootstrap 的 childHandler() 方法指定

.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
// 指定连接数据读写逻辑
}
});

现在，我们在 initChannel() 方法里面给服务端添加一个逻辑处理器，这个处理器的作用就是负责读取客户端来的数据

.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
protected void initChannel(NioSocketChannel ch) {
ch.pipeline().addLast(new FirstServerHandler());
}
});

这个方法里面的逻辑和客户端侧类似，获取服务端侧关于这条连接的逻辑处理链 pipeline，然后添加一个逻辑处理器，负责读取客户端发来的数据

public class FirstServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println(new Date() + ": 服务端读到数据 -> " + byteBuf.toString(Charset.forName("utf-8")));
}
}

服务端侧的逻辑处理器同样继承自 ChannelInboundHandlerAdapter，与客户端不同的是，这里覆盖的方法是 channelRead()，这个方法在接收到客户端发来的数据之后被回调。

这里的 msg 参数指的就是 Netty 里面数据读写的载体，为什么这里不直接是 ByteBuf，而需要我们强转一下，我们后面会分析到。这里我们强转之后，然后调用 byteBuf.toString() 就能够拿到我们客户端发过来的字符串数据。

我们先运行服务端，再运行客户端，下面分别是服务端控制台和客户端控制台的输出

客户端

服务端

到目前为止，我们已经实现了客户端发数据服务端打印，离我们本小节开始的目标还差一半，接下来的部分我们来实现另外一半：服务端收到数据之后向客户端回复数据

三、服务端回数据给客户端

服务端向客户端写数据逻辑与客户端侧的写数据逻辑一样，先创建一个 ByteBuf，然后填充二进制数据，最后调用 writeAndFlush() 方法写出去，下面是服务端回数据的代码

public class FirstServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
// ... 收数据逻辑省略
// 回复数据到客户端
System.out.println(new Date() + ": 服务端写出数据");
ByteBuf out = getByteBuf(ctx);
ctx.channel().writeAndFlush(out);
}
private ByteBuf getByteBuf(ChannelHandlerContext ctx) {
byte[] bytes = "你好，我是Netty，很高兴能遇到你!".getBytes(Charset.forName("utf-8"));
ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer();
buffer.writeBytes(bytes);
return buffer;
}
}

现在，轮到客户端了。客户端的读取数据的逻辑和服务端读取数据的逻辑一样，同样是覆盖 ChannelRead() 方法

public class FirstClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
// 写数据相关的逻辑省略
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println(new Date() + ": 客户端读到数据 -> " + byteBuf.toString(Charset.forName("utf-8")));
}
}