Netty(3)：核心部件：Transport 传输

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Netty 核心部件：Transport 传输功能

JDK 中对于 NIO（java.nio）、OIO（java.net） 的网络编程 API 的差异很大，在进行程序移植时的难度比较大，而 Netty 对于 NIO、OIO 等提供了统一的 API 接口；

如对于 01. Netty 主要部件介绍 & Hello World 实例 中的 Hello World 实例，使用 NIO Channel 作为实现，假如要更换为 OIO Channel 实现，只需要做出很少量的该改动，如下：

EchoServer

 

......

ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();             

bootstrap.group(workerGroup)                                    

        .channel(OioServerSocketChannel.class)           //使用 OIO ServerSocket 传输通道

        .localAddress(new InetSocketAddress((port)))            

......

EchoClient

 

.....

Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();

bootstrap.group(workerGroup)

        .channel(OioSocketChannel.class)     //使用 OIO Socket 传输通道

        .remoteAddress(new InetSocketAddress(host,port))

.....

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Netty 支持的传输方式

NIO

由 io.netty.channel.socket.nio 包提供支持，基于 java.nio.channels 包，使用选择器作为基础实现，默认实现有如下：

• • NioServerSocketChannel：用于 TCP 协议的服务端；
  • NioSocketChannel：用于 TCP 协议的客户端；
  • NioDatagramChannel：用于 UDP 协议；

Non Blocking I/O 是最常用的方式，通过选择器提供了完全异步的方式操作所有的 I/O ；

NIO 方式通常用在高连接数的场景下；

OIO

由 io.netty.channel.socket.oio 包提供支持，基于 java.net 包，使用阻塞流作为基础实现，默认的实现如下：

• • OioServerSocketChannel：用于 TCP 协议的服务端；
  • OioSocketChannel：用于 TCP 协议的客户端；
  • OioDatagramChannel：用于 UDP 协议；

Old Blocking I/O 即阻塞 IO 操作，为面向流的 IO 操作，基于阻塞流为基础实现的同步流操作方式，虽然是旧式的 IO 方案，但是还是有一定的使用场景；

OIO 方式通常使用在需要阻塞 IO 、需要低延迟的使用场景，同时该场景为低连接数的；

Local

由 io.netty.channel.local 包提供支持，默认实现为 LocalChannel ；

Local 本地传输方式用于在 JVM 虚拟机之间进行本地通信；

Embedded

由  io.netty.channel.embedded 包提供支持，默认实现为 EmbeddedChannel;

Embedded 嵌入传输允许嵌入到一个 ChannelHandler 到另一个 ChannelHandler 的传输；

Embedded 方式通常用于测试 ChannelHandler 的实现；

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Netty 用于传输的 API

Netty Transport API 的核心为 Channel 接口，由于进行所有进出站操作，如下：

每一个 Channel 都会分配一个 ChannelPipeline 和 ChannelConfig，前者为容纳 ChannelHandler 链的容器，后者负责设置为储存 Channel 的配置，并允许在运行期更改这些配置；

ChannelHandler 负责进行出站、入站的具体逻辑处理操作，可以在运行期根据需要添加 ChannelHandler 实例到 ChannelPipeline，或者从 ChannelPipeline 删除相应的 ChannelHandler 实现高度灵活的 Netty 程序；

Channel 本身提供了很多方法，主要如下：

eventLoop()	返回分配给 Channel 的 EventLoop
pipeline()	返回分配给 Channel 的 ChannelPipeline
isActive()	返回 Channel 是否激活，已激活说明与远程连接对等
localAddress()	返回已绑定的本地 SocketAddress
remoteAddress()	返回已绑定的远程 SocketAddress
write()	写数据到远程客户端，数据通过 ChannelPipeline 传输过去
flush()	刷新先前的数据
writeAndFlush()	一个方便的方法用户调用 write()而后调用 flush()

如以下实例，演示写数据到远程客户端：

 

Channel channel = ...;            // 获取channel的引用

ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("Hello Wrold!", CharsetUtil.UTF_8);      

ChannelFuture cf = channel.writeAndFlush(buf);           //写入缓冲区数据到 Channel，并刷新缓冲区

​

cf.addListener(new ChannelFutureListener() {           //添加 ChannelFuture 监听器，获取在IO操作完成后的通知

    @Override

    public void operationComplete(ChannelFuture future) {

        if (future.isSuccess()) {                

            System.out.println("Write successful");

        } else {

            System.err.println("Write error");    

            future.cause().printStackTrace();

        }

    }

});

Netty 的 Channel 本身是线程安全区的，可以被多个不同的线程同时操作，以下是一个实例：

 

final Channel channel = ...;                     // 获取channel的引用

final ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer("Hello World！",CharsetUtil.UTF_8).retain();   

​

Runnable writer = new Runnable() {               

    @Override

    public void run() {

        channel.writeAndFlush(buf.duplicate());

    }

};

​

Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();

executor.execute(writer);         //将 Channel 写进一个线程

executor.execute(writer);         //将 Channel 写进另一个线程