Netty与传统Server对比

前言

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本文旨在介绍传统Socket服务端与NIO服务端的差异.

以餐厅服务员简单举例，每个客人对应一个请求.

传统Socket / OIO

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public class OioServer {

    @SuppressWarnings("resource")
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        //创建socket服务,监听10101端口
        ServerSocket server=new ServerSocket(10101);
        System.out.println("服务器启动！");
        while(true){
            //获取一个套接字（阻塞）
            final Socket socket = server.accept();
            System.out.println("来个一个新客户端！");
            newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    //业务处理
                    handler(socket);
                }
            });
            
        }
    }
    
    /**
     * 读取数据
     * @param socket
     * @throws Exception
     */
    public static void handler(Socket socket){
            try {
                byte[] bytes = new byte[1024];
                InputStream inputStream = socket.getInputStream();
                
                while(true){
                    //读取数据（阻塞）
                    int read = inputStream.read(bytes);
                    if(read != -1){
                        System.out.println(new String(bytes, 0, read));
                    }else{
                        break;
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }finally{
                try {
                    System.out.println("socket关闭");
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    }
}

缺点

单线程情况下只能有一个客户端

用线程池可以有多个客户端连接，但是非常消耗性能

类比图

 

NIOServer

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public class NIOServer {
    // 通道管理器
    private Selector selector;

    /**
     * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作
     * 
     * @param port
     *            绑定的端口号
     * @throws IOException
     */
    public void initServer(int port) throws IOException {
        // 获得一个ServerSocket通道
        ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
        // 设置通道为非阻塞
        serverChannel.configureBlocking(false);
        // 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口
        serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
        // 获得一个通道管理器
        this.selector = Selector.open();
        // 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，
        // 当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。
        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    }

    /**
     * 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理
     * 
     * @throws IOException
     */
    public void listen() throws IOException {
        System.out.println("服务端启动成功！");
        // 轮询访问selector
        while (true) {
            // 当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞
            selector.select();
            // 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件
            Iterator<?> ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
            while (ite.hasNext()) {
                SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
                // 删除已选的key,以防重复处理
                ite.remove();

                handler(key);
            }
        }
    }

    /**
     * 处理请求
     * 
     * @param key
     * @throws IOException
     */
    public void handler(SelectionKey key) throws IOException {
        
        // 客户端请求连接事件
        if (key.isAcceptable()) {
            handlerAccept(key);
            // 获得了可读的事件
        } else if (key.isReadable()) {
            handelerRead(key);
        }
    }

    /**
     * 处理连接请求
     * 
     * @param key
     * @throws IOException
     */
    public void handlerAccept(SelectionKey key) throws IOException {
        ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
        // 获得和客户端连接的通道
        SocketChannel channel = server.accept();
        // 设置成非阻塞
        channel.configureBlocking(false);

        // 在这里可以给客户端发送信息哦
        System.out.println("新的客户端连接");
        // 在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。
        channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
    }

    /**
     * 处理读的事件
     * 
     * @param key
     * @throws IOException
     */
    public void handelerRead(SelectionKey key) throws IOException {
        // 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道
        SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
        // 创建读取的缓冲区
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        int read = channel.read(buffer);
        if(read > 0){
            byte[] data = buffer.array();
            String msg = new String(data).trim();
            System.out.println("服务端收到信息：" + msg);
            
            //回写数据
            ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap("好的".getBytes());
            channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端
        }else{
            System.out.println("客户端关闭");
            key.cancel();
        }
    }

    /**
     * 启动服务端测试
     * 
     * @throws IOException
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        NIOServer server = new NIOServer();
        server.initServer(8000);
        server.listen();
    }

}

优点

利用Selector多路复用技术, 一个线程可以处理多个客户端.

类比图

Netty Server

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