Netty使用Google的ProtoBuf

protobuf是由Google开发的一套对数据结构进行序列化的方法，可用做通信协议，数据存储格式，等等。其特点是不限语言、不限平台、扩展性强

Netty也提供了对Protobuf的天然支持，我们今天就写一个简单的示例，简单地了解一下Netty对Google的protoBuf的支持

我们的示例场景很简单的：客户端发送一个信息，这个信息用Protobuf来做序列化，然后服务器端接收这个信息，解码，读取信息

protobuf与xml，json这样的数据格式一样，都有自己的一套语法，且语法很简单，很容易掌握，xml文件的后缀名是xml，json的后缀名是json，以此类推，那么protobuf的后缀名就是proto

关于proto的基本语法与java的bean很像，详细可以参考官网，可以看下这篇博客：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_9b0604b40101qm35.html

现在我们定义一个类似java bean的proto文件，我们定义一个“富人”类，他有多辆车，我们先按照语法，写一个RichMan.proto,如下面的代码清单所示：

package netty;

option java_package = "com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo";
option java_outer_classname = "RichManProto";

message RichMan {

   required int32 id = 1;
   required string name = 2;
   optional string email = 3;

   enum CarType {
     AUDI = 0;
     BENZ = 1;
     LAMBORGHINI = 2;
     DASAUTO = 3;
   }

   message Car {
      required string name = 1;
      optional CarType type = 2 [default = BENZ];
   }

   repeated Car cars = 4;

}

给出上面代码的一些基本解释：

1）java_package值得是该文件生成的java文件的包路径

2）java_outer_classname值的是生成的class的名称

3）message和enum是它的基本类型，很类似于java的class和枚举

4）required表名这个字段是必须的，option表明这个字段可选，default表明这个字段有默认值

5）repeat表明这个字段可以重复，类似于java中的List，该例子中Car的声明中，就相当于java中的List<Car>

6）每个声明的后面的数字，例如1，2，3, 4等等，同级的声明不能重复

总而言之，这个“类”定义了一个富人，该富人有id，名称，邮箱，而且该富人有多个名车，这些名车的类型有奥迪，奔驰，兰博基尼，大众

好了，到目前为止，proto我们已经定义好了，Google提供了一个类似脚本的工具，可以使我们将proto文件转化成java文件

该文件叫做protoc-2.6.1-win32.zip，可以在很多地方下载到,下载地址：

http://download.csdn.net/detail/linuu/9515171

下载好，新建文件夹，且将加载的exe复制到该文件夹，且将我们刚才写的RichMan.proto复制到该文件夹下：

进入命令行，键入：

没有报错的情况下，会在同样的文件夹下生成如下的文件：

进入com的文件夹，你会发现生成的目录是与你proto中定义的java_package一样：

好了，到目前为止，我们已经生成了RichManProto文件了，将其复制到eclipse对应的目录下，整个项目代码的缩略图如下图所示：

添加maven的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.protobuf</groupId>
    <artifactId>protobuf-java</artifactId>
    <version>2.6.1</version>
</dependency>

注意就是版本必须是2.6.1，因为我们用的是protoc-2.6.1的exe去编译的，所以版本必须保持一致，否则有可能会报错

接下来就是一些大家耳熟能详的server，handler，client，bootstrap，废话多不说，上代码：

ProtoBufServer.java

package com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.protobuf.ProtobufDecoder;
import io.netty.handler.codec.protobuf.ProtobufVarint32FrameDecoder;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;

public class ProtoBufServer {

    public void bind(int port) throws Exception {
        // 配置服务端的NIO线程组
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
                    .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        public void initChannel(SocketChannel ch) {
                            ch.pipeline().addLast(new ProtobufVarint32FrameDecoder());
                            ch.pipeline().addLast(new ProtobufDecoder(RichManProto.RichMan.getDefaultInstance()));
                            ch.pipeline().addLast(new ProtoBufServerHandler());
                        }
                    });

            // 绑定端口，同步等待成功
            ChannelFuture f = b.bind(port).sync();

            System.out.println("init start");
            // 等待服务端监听端口关闭
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 优雅退出，释放线程池资源
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 8080;
        if (args != null && args.length > 0) {
            try {
                port = Integer.valueOf(args[0]);
            } catch (NumberFormatException e) {
                // 采用默认值
            }
        }
        new ProtoBufServer().bind(port);
    }

}

可以看见，这个sever的bootstrap与其他的sever很相似，只是channelPipeline中在自定义的handler之前添加了netty对protobuf支持的两个天然的decoder

我没有深究，看名字就知道第一个Decoder是将帧byte数据转化成message，第二步就是将message转化成我们自定义的Rimanproto

自定义的handler很简单，就是打印一下解析的内容：

ProtoBufServerHandler.java

package com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

import java.util.List;

import com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo.RichManProto.RichMan.Car;

public class ProtoBufServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        RichManProto.RichMan req = (RichManProto.RichMan) msg;
        System.out.println(req.getName()+"他有"+req.getCarsCount()+"量车");
        List<Car> lists = req.getCarsList();
        if(null != lists) {

            for(Car car : lists){
                System.out.println(car.getName());
            }
        }
    }


    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

}

客户端代码

ProtoBufClient.java

package com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.protobuf.ProtobufEncoder;
import io.netty.handler.codec.protobuf.ProtobufVarint32LengthFieldPrepender;

public class ProtoBufClient {

    public void connect(int port, String host) throws Exception {
        // 配置客户端NIO线程组
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new ProtobufVarint32LengthFieldPrepender());
                            ch.pipeline().addLast(new ProtobufEncoder());
                            ch.pipeline().addLast(new ProtoBufClientHandler());
                        }
                    });

            // 发起异步连接操作
            ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync();

            // 当代客户端链路关闭
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 优雅退出，释放NIO线程组
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

    /**
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 8080;
        if (args != null && args.length > 0) {
            try {
                port = Integer.valueOf(args[0]);
            } catch (NumberFormatException e) {
                // 采用默认值
            }
        }
        new ProtoBufClient().connect(port, "127.0.0.1");
    }

}

需要注意的是：

在传输之前需要将你的类进行protobuf的序列化，这是两个序列化的编码器

接着看：

ProtoBufClientHandler.java

package com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo.RichManProto.RichMan.Car;
import com.lyncc.netty.codec.protobuf.demo.RichManProto.RichMan.CarType;

public class ProtoBufClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
        System.out.println("=======================================");
        RichManProto.RichMan.Builder builder = RichManProto.RichMan.newBuilder();
        builder.setName("王思聪");
        builder.setId(1);
        builder.setEmail("wsc@163.com");

        List<RichManProto.RichMan.Car> cars = new ArrayList<RichManProto.RichMan.Car>();
        Car car1 = RichManProto.RichMan.Car.newBuilder().setName("上海大众超跑").setType(CarType.DASAUTO).build();
        Car car2 = RichManProto.RichMan.Car.newBuilder().setName("Aventador").setType(CarType.LAMBORGHINI).build();
        Car car3 = RichManProto.RichMan.Car.newBuilder().setName("奔驰SLS级AMG").setType(CarType.BENZ).build();

        cars.add(car1);
        cars.add(car2);
        cars.add(car3);

        builder.addAllCars(cars);
        ctx.writeAndFlush(builder.build());
    }


    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

}

好了，到此为止，所有的代码已经写完毕了，我们运行测试一下：

服务器端启动：

启动客户端后，再看看服务器端的控制台：

好了，到此为止，最简单的demo已经搭建完毕了~