JavaYouth/docs/netty/Netty入门-第三话.md

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title: Netty入门-第三话
tags:
  - Netty
categories:
  - Netty
  - 入门
keywords: Netty
description: 对前面两话一些迷惑的点进行细说，讲解handler调用机制，TCP粘包，以及用netty写一个十分简单的RPC。
cover: 'https://npm.elemecdn.com/lql_static@latest/logo/netty_logo.jpg'
abbrlink: 429acc6d
date: 2021-04-21 17:38:58
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> 尚硅谷的源码部分暂时不再记录笔记，因为我觉得源码这东西，韩老师讲的不太好，弹幕和评论也有说。源码这东西，先把入门的消化一下，然后通过书或者博客来看源码会比较好，你只有先会用，看源码才会有感觉。

# Google Protobuf

## 编码和解码的基本介绍

1. 编写网络应用程序时，因为数据在网络中传输的都是二进制字节码数据，在发送数据时就需要编码，接收数据时就需要解码[示意图]
2. `codec`（编解码器）的组成部分有两个：`decoder`（解码器）和 `encoder`（编码器）。`encoder` 负责把业务数据转换成字节码数据，`decoder` 负责把字节码数据转换成业务数据

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0001.png"/>

## Netty 本身的编码解码的机制和问题分析

1. `Netty` 自身提供了一些 `codec`(编解码器)
2. `Netty` 提供的编码器 
   - `StringEncoder`：对字符串数据进行编码。
   -  `ObjectEncoder`：对Java对象进行编码。
3. `Netty` 提供的解码器 
   - `StringDecoder`,对字符串数据进行解码 
   - `ObjectDecoder`，对 Java 对象进行解码
4. `Netty` 本身自带的 `ObjectDecoder` 和 `ObjectEncoder` 可以用来实现 `POJO` 对象或各种业务对象的编码和解码，底层使用的仍是Java序列化技术,而Java序列化技术本身效率就不高，存在如下问题
   - 无法跨语言
   - 序列化后的体积太大，是二进制编码的5倍多。
   - 序列化性能太低
5. 引出新的解决方案[`Google` 的 `Protobuf`]

## Protobuf

1. `Protobuf` 基本介绍和使用示意图
2. `Protobuf` 是 `Google` 发布的开源项目，全称 `Google Protocol Buffers`，是一种轻便高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据串行化，或者说序列化。它很适合做数据存储或 `RPC` [远程过程调用 `remote procedure call` ]数据交换格式。目前很多公司 从`http + json 转向tcp + protobuf`，效率会更高。
3. 参考文档：https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto 语言指南
4. `Protobuf` 是以 `message` 的方式来管理数据的.
5. 支持跨平台、跨语言，即[客户端和服务器端可以是不同的语言编写的]（支持目前绝大多数语言，例如 `C++`、`C#`、`Java`、`python` 等）
6. 高性能，高可靠性
7. 使用 `protobuf` 编译器能自动生成代码，`Protobuf` 是将类的定义使用 `.proto` 文件进行描述。说明，在 `idea` 中编写 `.proto` 文件时，会自动提示是否下载 `.ptoto` 编写插件.可以让语法高亮。
8. 然后通过 `protoc.exe` 编译器根据 `.proto` 自动生成 `.java` 文件
9. `protobuf` 使用示意图

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0002.png"/>

## Protobuf 快速入门实例

编写程序，使用 `Protobuf` 完成如下功能

1. 客户端可以发送一个 `StudentPoJo` 对象到服务器(通过 `Protobuf` 编码)
2. 服务端能接收 `StudentPoJo` 对象，并显示信息(通过 `Protobuf` 解码)



```maven
	    <dependency>
            <groupId>com.google.protobuf</groupId>
            <artifactId>protobuf-java</artifactId>
            <version>3.6.1</version>
        </dependency>
```



### Student.proto

```protobuf
syntax = "proto3"; //版本
option java_outer_classname = "StudentPOJO";//生成的外部类名，同时也是文件名
//protobuf 使用message 管理数据
message Student { //会在 StudentPOJO 外部类生成一个内部类 Student， 他是真正发送的POJO对象
    int32 id = 1; // Student 类中有 一个属性 名字为 id 类型为int32(protobuf类型) 1表示属性序号，不是值
    string name = 2;
}
```

编译
protoc.exe --java_out=.Student.proto
将生成的 StudentPOJO 放入到项目使用

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0003.png"/>

生成的StudentPOJO代码太长就不贴在这里了

### NettyServer

```java
package com.atguigu.netty.codec;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
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;

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {


        //创建BossGroup 和 WorkerGroup
        //说明
        //1. 创建两个线程组 bossGroup 和 workerGroup
        //2. bossGroup 只是处理连接请求 , 真正的和客户端业务处理，会交给 workerGroup完成
        //3. 两个都是无限循环
        //4. bossGroup 和 workerGroup 含有的子线程(NioEventLoop)的个数
        //   默认实际 cpu核数 * 2
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //8



        try {
            //创建服务器端的启动对象，配置参数
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();

            //使用链式编程来进行设置
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //设置两个线程组
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) //使用NioSocketChannel 作为服务器的通道实现
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // 设置线程队列得到连接个数
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) //设置保持活动连接状态
//                    .handler(null) // 该 handler对应 bossGroup , childHandler 对应 workerGroup
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {//创建一个通道初始化对象(匿名对象)
                        //给pipeline 设置处理器
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {


                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            //在pipeline加入ProtoBufDecoder
                            //指定对哪种对象进行解码
                            pipeline.addLast("decoder", new ProtobufDecoder(StudentPOJO.Student.getDefaultInstance()));
                            pipeline.addLast(new NettyServerHandler());
                        }
                    }); // 给我们的workerGroup 的 EventLoop 对应的管道设置处理器

            System.out.println(".....服务器 is ready...");

            //绑定一个端口并且同步, 生成了一个 ChannelFuture 对象
            //启动服务器(并绑定端口)
            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(6668).sync();

            //给cf 注册监听器，监控我们关心的事件

            cf.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    if (cf.isSuccess()) {
                        System.out.println("监听端口 6668 成功");
                    } else {
                        System.out.println("监听端口 6668 失败");
                    }
                }
            });


            //对关闭通道进行监听
            cf.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

}

```



### NettyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.codec;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

/*
说明
1. 我们自定义一个Handler 需要继续netty 规定好的某个HandlerAdapter(规范)
2. 这时我们自定义一个Handler , 才能称为一个handler
 */
//public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
public class NettyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<StudentPOJO.Student> {


    //读取数据实际(这里我们可以读取客户端发送的消息)
    /*
    1. ChannelHandlerContext ctx:上下文对象, 含有 管道pipeline , 通道channel, 地址
    2. Object msg: 就是客户端发送的数据 默认Object
     */
    @Override
    public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, StudentPOJO.Student msg) throws Exception {

        //读取从客户端发送的StudentPojo.Student


        System.out.println("客户端发送的数据 id=" + msg.getId() + " 名字=" + msg.getName());
    }

    //数据读取完毕
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        //writeAndFlush 是 write + flush
        //将数据写入到缓存，并刷新
        //一般讲，我们对这个发送的数据进行编码
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello, 客户端~(>^ω^<)喵1", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    //处理异常, 一般是需要关闭通道

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

```



### NettyClient

```java
package com.atguigu.netty.codec;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
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;

public class NettyClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //客户端需要一个事件循环组
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();


        try {
            //创建客户端启动对象
            //注意客户端使用的不是 ServerBootstrap 而是 Bootstrap
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();

            //设置相关参数
            bootstrap.group(group) //设置线程组
                    .channel(NioSocketChannel.class) // 设置客户端通道的实现类(反射)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            //在pipeline中加入 ProtoBufEncoder
                            pipeline.addLast("encoder", new ProtobufEncoder());
                            pipeline.addLast(new NettyClientHandler()); //加入自己的处理器
                        }
                    });

            System.out.println("客户端 ok..");

            //启动客户端去连接服务器端
            //关于 ChannelFuture 要分析，涉及到netty的异步模型
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 6668).sync();
            //给关闭通道进行监听
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally {

            group.shutdownGracefully();

        }
    }
}

```



### NettyClientHandler

```java
package com.atguigu.netty.codec;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.util.CharsetUtil;

public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    //当通道就绪就会触发该方法
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        //发生一个Student 对象到服务器

        StudentPOJO.Student student = StudentPOJO.Student.newBuilder().setId(4).setName("智多星 吴用").build();
        //Teacher , Member ,Message
        ctx.writeAndFlush(student);
    }

    //当通道有读取事件时，会触发
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("服务器回复的消息:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        System.out.println("服务器的地址： "+ ctx.channel().remoteAddress());
    }

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

```







## Protobuf 快速入门实例 2

1. 编写程序，使用 `Protobuf` 完成如下功能
2. 客户端可以随机发送 `StudentPoJo` / `WorkerPoJo` 对象到服务器(通过 `Protobuf` 编码)
3. 服务端能接收 `StudentPoJo` / `WorkerPoJo` 对象(需要判断是哪种类型)，并显示信息(通过 `Protobuf` 解码)

### proto

```protobuf
syntax = "proto3";
option optimize_for = SPEED; // 加快解析
option java_package="com.atguigu.netty.codec2";   //指定生成到哪个包下
option java_outer_classname="MyDataInfo"; // 外部类名, 文件名


/*
1.protobuf 可以使用message 管理其他的message。最终决定使用哪一个message作为传输对象
2.假设你某个项目需要传输20个对象，你不可能新建20个proto文件吧。此时你就可以
在一个文件里定义20个message，最后再用一个总的message（比方说这里的MyMessage）
来决定在实际传输时真正需要传输哪一个对象
3.因为你实际传输的时候大部分情况传输的都是一个对象，所以下面用oneof进行了限制
4.是否可以传多个对象呢？我个人认为是可以的，比如可以通过map(目前我也不太了解proto的语法)
 */
message MyMessage {

    //定义一个枚举类型,DataType如果是0则表示一个Student对象实例，DataType这个名称自定义
    enum DataType {
        StudentType = 0; //在proto3 要求enum的编号从0开始
        WorkerType = 1;
    }

    //用data_type 来标识传的是哪一个枚举类型，这里才真正开始定义MyMessage的数据类型
    DataType data_type = 1;  //所有后面的数字都只是编号而已

    /*
    1.oneof关键字 表示每次枚举类型进行传输时，限制最多只能传输一个对象。
    dataBody名称也是自定义的
    2.为什么这里的序号是2呢？因为上面DataType data_type = 1  占了第一个序号了
    3.MyMessage里真正出现的类型只有两个
      ①DataType类型
      ②Student类型或者Worker类型（这两个在真正传输的时候只会有一个出现）
    */
    oneof dataBody {
        Student student = 2;  //注意这后面的数字也都只是编号而已
        Worker worker = 3;
    }


}


message Student {
    int32 id = 1;//Student类的属性
    string name = 2; //
}
message Worker {
    string name=1;
    int32 age=2;
}
```



### NettyServer

```java
package com.atguigu.netty.codec2;

import com.atguigu.netty.codec.StudentPOJO;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
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;

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //8



        try {
            //创建服务器端的启动对象，配置参数
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();

            //使用链式编程来进行设置
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //设置两个线程组
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) //使用NioSocketChannel 作为服务器的通道实现
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // 设置线程队列得到连接个数
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) //设置保持活动连接状态
//                    .handler(null) // 该 handler对应 bossGroup , childHandler 对应 workerGroup
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {//创建一个通道初始化对象(匿名对象)
                        //给pipeline 设置处理器
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {


                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            //在pipeline加入ProtoBufDecoder
                            //指定对哪种对象进行解码
                            pipeline.addLast("decoder", new ProtobufDecoder(MyDataInfo.MyMessage.getDefaultInstance()));
                            pipeline.addLast(new NettyServerHandler());
                        }
                    }); // 给我们的workerGroup 的 EventLoop 对应的管道设置处理器

            System.out.println(".....服务器 is ready...");

            //绑定一个端口并且同步, 生成了一个 ChannelFuture 对象
            //启动服务器(并绑定端口)
            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(6668).sync();

            //给cf 注册监听器，监控我们关心的事件

            cf.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    if (cf.isSuccess()) {
                        System.out.println("监听端口 6668 成功");
                    } else {
                        System.out.println("监听端口 6668 失败");
                    }
                }
            });


            //对关闭通道进行监听
            cf.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }

}

```



### NettyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.codec2;

import com.atguigu.netty.codec.StudentPOJO;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.util.CharsetUtil;


//public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
public class NettyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<MyDataInfo.MyMessage> {


    //读取数据实际(这里我们可以读取客户端发送的消息)
    /*
    1. ChannelHandlerContext ctx:上下文对象, 含有 管道pipeline , 通道channel, 地址
    2. Object msg: 就是客户端发送的数据 默认Object
     */
    @Override
    public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MyDataInfo.MyMessage msg) throws Exception {

        //根据dataType 来显示不同的信息

        MyDataInfo.MyMessage.DataType dataType = msg.getDataType();
        if(dataType == MyDataInfo.MyMessage.DataType.StudentType) {

            MyDataInfo.Student student = msg.getStudent();
            System.out.println("学生id=" + student.getId() + " 学生名字=" + student.getName());

        } else if(dataType == MyDataInfo.MyMessage.DataType.WorkerType) {
            MyDataInfo.Worker worker = msg.getWorker();
            System.out.println("工人的名字=" + worker.getName() + " 年龄=" + worker.getAge());
        } else {
            System.out.println("传输的类型不正确");
        }


    }


    //数据读取完毕
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        //writeAndFlush 是 write + flush
        //将数据写入到缓存，并刷新
        //一般讲，我们对这个发送的数据进行编码
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello, 客户端~(>^ω^<)喵1", CharsetUtil.UTF_8));
    }

    //处理异常, 一般是需要关闭通道

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

```



### NettyClient

```java
package com.atguigu.netty.codec2;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
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;

public class NettyClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //客户端需要一个事件循环组
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();


        try {
            //创建客户端启动对象
            //注意客户端使用的不是 ServerBootstrap 而是 Bootstrap
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();

            //设置相关参数
            bootstrap.group(group) //设置线程组
                    .channel(NioSocketChannel.class) // 设置客户端通道的实现类(反射)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            //在pipeline中加入 ProtoBufEncoder
                            pipeline.addLast("encoder", new ProtobufEncoder());
                            pipeline.addLast(new NettyClientHandler()); //加入自己的处理器
                        }
                    });

            System.out.println("客户端 ok..");

            //启动客户端去连接服务器端
            //关于 ChannelFuture 要分析，涉及到netty的异步模型
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 6668).sync();
            //给关闭通道进行监听
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally {

            group.shutdownGracefully();

        }
    }
}

```



### NettyClientHandler



```java
package com.atguigu.netty.codec2;

import com.atguigu.netty.codec.StudentPOJO;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.Random;

public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    //当通道就绪就会触发该方法
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

        //随机的发送Student 或者 Workder 对象
        int random = new Random().nextInt(3);
        MyDataInfo.MyMessage myMessage = null;

        if(0 == random) { //发送Student 对象

            myMessage = MyDataInfo.MyMessage.newBuilder().setDataType(MyDataInfo.MyMessage.DataType.StudentType).setStudent(MyDataInfo.Student.newBuilder().setId(5).setName("玉麒麟 卢俊义").build()).build();
        } else { // 发送一个Worker 对象

            myMessage = MyDataInfo.MyMessage.newBuilder().setDataType(MyDataInfo.MyMessage.DataType.WorkerType).setWorker(MyDataInfo.Worker.newBuilder().setAge(20).setName("老李").build()).build();
        }

        ctx.writeAndFlush(myMessage);
    }

    //当通道有读取事件时，会触发
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {

        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("服务器回复的消息:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        System.out.println("服务器的地址： "+ ctx.channel().remoteAddress());
    }

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

```



# Netty 编解码器和 Handler 调用机制

## 基本说明

1. `Netty` 的组件设计：`Netty` 的主要组件有 `Channel`、`EventLoop`、`ChannelFuture`、`ChannelHandler`、`ChannelPipe` 等
2. `ChannelHandler` 充当了处理入站和出站数据的应用程序逻辑的容器。例如，实现 `ChannelInboundHandler` 接口（或 `ChannelInboundHandlerAdapter`），你就可以接收入站事件和数据，这些数据会被业务逻辑处理。当要给客户端发送响应时，也可以从 `ChannelInboundHandler` 冲刷数据。业务逻辑通常写在一个或者多个 `ChannelInboundHandler` 中。`ChannelOutboundHandler` 原理一样，只不过它是用来处理出站数据的
3. `ChannelPipeline` 提供了 `ChannelHandler` 链的容器。以客户端应用程序为例，如果事件的运动方向是从客户端到服务端的，那么我们称这些事件为出站的，即客户端发送给服务端的数据会通过 `pipeline` 中的一系列 `ChannelOutboundHandler`，并被这些 `Handler` 处理，反之则称为入站的

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0004.png"/>

> 出站，入站如果搞不清楚，看下面的**Netty的handler链的调用机制**，通过一个例子和图讲清楚

## 编码解码器

1. 当 `Netty` 发送或者接受一个消息的时候，就将会发生一次数据转换。入站消息会被解码：从字节转换为另一种格式（比如 `java` 对象）；如果是出站消息，它会被编码成字节。
2. `Netty` 提供一系列实用的编解码器，他们都实现了 `ChannelInboundHadnler` 或者 `ChannelOutboundHandler` 接口。在这些类中，`channelRead` 方法已经被重写了。以入站为例，对于每个从入站 `Channel` 读取的消息，这个方法会被调用。随后，它将调用由解码器所提供的 `decode()` 方法进行解码，并将已经解码的字节转发给 `ChannelPipeline` 中的下一个 `ChannelInboundHandler`。

## 解码器 - ByteToMessageDecoder

1. 关系继承图

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0005.png"/>

2. 由于不可能知道远程节点是否会一次性发送一个完整的信息，`tcp` 有可能出现粘包拆包的问题，这个类会对入站数据进行缓冲，直到它准备好被处理.【后面有说TCP的粘包和拆包问题】
3. 一个关于 `ByteToMessageDecoder` 实例分析

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0006.png"/>





## Netty的handler链的调用机制

实例要求:

1. 使用自定义的编码器和解码器来说明 `Netty` 的 `handler` 调用机制
   客户端发送 `long` -> 服务器
   服务端发送 `long` -> 客户端

>  读者可以看下这个图，带着这个图去看下面的例子。

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0007.png"/>



### MyServer

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class MyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {

            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new MyServerInitializer()); //自定义一个初始化类


            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(7000).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

```



### MyServerInitializer

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();//一会下断点

        //入站的handler进行解码 MyByteToLongDecoder
        pipeline.addLast(new MyByteToLongDecoder());
        //出站的handler进行编码
        pipeline.addLast(new MyLongToByteEncoder());
        //自定义的handler 处理业务逻辑
        pipeline.addLast(new MyServerHandler());
        System.out.println("xx");
    }
}

```



### MyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

public class MyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Long> {
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Long msg) throws Exception {

        System.out.println("从客户端" + ctx.channel().remoteAddress() + " 读取到long " + msg);

        //给客户端发送一个long
        ctx.writeAndFlush(98765L);
    }

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

```



### MyClient

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

public class MyClient {
    public static void main(String[] args)  throws  Exception{

        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {

            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new MyClientInitializer()); //自定义一个初始化类

            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("localhost", 7000).sync();

            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}

```



### MyClientInitializer

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        //加入一个出站的handler 对数据进行一个编码
        pipeline.addLast(new MyLongToByteEncoder());

        //这时一个入站的解码器(入站handler )
        pipeline.addLast(new MyByteToLongDecoder());
        //加入一个自定义的handler ， 处理业务
        pipeline.addLast(new MyClientHandler());


    }
}

```



### MyClientHandler

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.nio.charset.Charset;

public class MyClientHandler  extends SimpleChannelInboundHandler<Long> {
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Long msg) throws Exception {

        System.out.println("服务器的ip=" + ctx.channel().remoteAddress());
        System.out.println("收到服务器消息=" + msg);

    }

    //重写channelActive 发送数据

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("MyClientHandler 发送数据");
        //ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer(""))
        ctx.writeAndFlush(123456L); //发送的是一个long
    }
}

```



### MyByteToLongDecoder

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.ByteToMessageDecoder;

import java.util.List;

public class MyByteToLongDecoder extends ByteToMessageDecoder {
    /**
     *
     * decode 会根据接收的数据，被调用多次, 直到确定没有新的元素被添加到list
     * , 或者是ByteBuf 没有更多的可读字节为止
     * 如果list out 不为空，就会将list的内容传递给下一个 channelinboundhandler处理,
     * 该处理器的方法也会被调用多次
     *
     * @param ctx 上下文对象
     * @param in 入站的 ByteBuf
     * @param out List 集合，将解码后的数据传给下一个handler
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {

        System.out.println("MyByteToLongDecoder 被调用");
        //因为 long 8个字节, 需要判断有8个字节，才能读取一个long
        if(in.readableBytes() >= 8) {
            out.add(in.readLong());
        }
    }
}

```



### MyLongToByteEncoder

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.MessageToByteEncoder;

public class MyLongToByteEncoder extends MessageToByteEncoder<Long> {
    //编码方法
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Long msg, ByteBuf out) throws Exception {

        System.out.println("MyLongToByteEncoder encode 被调用");
        System.out.println("msg=" + msg);
        out.writeLong(msg);

    }
}

```

### 效果

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0008.png"/>



<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0009.png"/>



### 出站入站

关于出站入站，很多人可能有点迷糊
1）客户端有出站入站，服务端也有出站入站
2）以客户端为例，如果有服务端传送的数据到达客户端，那么对于客户端来说就是入站；
                             如果客户端传送数据到服务端，那么对于客户端来说就是出站；
                     同理，对于服务端来说，也是一样的，有数据来就是入站，有数据输出就是出站
3）为什么服务端和客户端的Serverhandler都是继承`SimpleChannelInboundHandler`，而没有`ChannelOutboundHandler`出站类？
      实际上当我们在handler中调用ctx.writeAndFlush()方法后，就会将数据交给ChannelOutboundHandler进行出站处理，只是我们没有去定义出站类而已，若有需求可以自己去实现ChannelOutboundHandler出站类
4）总结就是客户端和服务端都有出站和入站的操作
        **服务端发数据给客户端：**服务端--->出站--->Socket通道--->入站--->客户端

​        **客户端发数据给服务端：**客户端--->出站--->Socket通道--->入站--->服务端

​	    

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0007.png"/>



## ByteToMessageDecoder的小细节



```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.nio.charset.Charset;

public class MyClientHandler  extends SimpleChannelInboundHandler<Long> {
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Long msg) throws Exception {

        System.out.println("服务器的ip=" + ctx.channel().remoteAddress());
        System.out.println("收到服务器消息=" + msg);

    }

    //重写channelActive 发送数据

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("MyClientHandler 发送数据");

        //分析
        //1. "abcdabcdabcdabcd" 是 16个字节
        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("abcdabcdabcdabcd",CharsetUtil.UTF_8));

    }
}

```



```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.ByteToMessageDecoder;

import java.util.List;

public class MyByteToLongDecoder extends ByteToMessageDecoder {
    /**
     *
     * decode 会根据接收的数据，被调用多次, 直到确定没有新的元素被添加到list
     * , 或者是ByteBuf 没有更多的可读字节为止
     * 如果list out 不为空，就会将list的内容传递给下一个 channelinboundhandler处理,
     * 该处理器的方法也会被调用多次
     *
     * @param ctx 上下文对象
     * @param in 入站的 ByteBuf
     * @param out List 集合，将解码后的数据传给下一个handler
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {

        System.out.println("MyByteToLongDecoder 被调用");
        //因为 long 8个字节, 需要判断有8个字节，才能读取一个long
        if(in.readableBytes() >= 8) {
            out.add(in.readLong());
        }
    }
}
```



1. 由于发送的字符串是16字节，根据上面注释说的内容，decode会被调用两次

如下图验证结果：

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0010.png"/>



2. 同时又引出了一个小问题

   <img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0011.png"/>

   当我们`MyClientHandler`传一个Long时，会调用我们的`MyLongToByteEncoder`的编码器。那么控制台就会打印这样一句话：**MyLongToByteEncoder encode 被调用**。但是这里并没有调用编码器，这是为什么呢？

   1. `MyClientHandler`这个处理器的后一个处理器是`MyLongToByteEncoder`
   2. `MyLongToByteEncoder`的父类是`MessageToByteEncoder`，在`MessageToByteEncoder`中有下面的一个方法

```java
@Override
    public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
        ByteBuf buf = null;
        try {
            //这里会判断当前msg 是不是应该处理的类型，如果是就处理，不是就跳过encode
            if (acceptOutboundMessage(msg)) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                I cast = (I) msg;
                buf = allocateBuffer(ctx, cast, preferDirect);
                try {
                    encode(ctx, cast, buf);
                } finally {
                    ReferenceCountUtil.release(cast);
                }

                if (buf.isReadable()) {
                    ctx.write(buf, promise);
                } else {
                    buf.release();
                    ctx.write(Unpooled.EMPTY_BUFFER, promise);
                }
                buf = null;
            } else {
                ctx.write(msg, promise);
            }
        } catch (EncoderException e) {
            throw e;
        } catch (Throwable e) {
            throw new EncoderException(e);
        } finally {
            if (buf != null) {
                buf.release();
            }
        }
    }
```

​		

3. 当我们以这样的形式发送数据

```java
ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("abcdabcdabcdabcd",CharsetUtil.UTF_8));
```

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0012.png" />



这两个类型并不匹配，也就不会走编码器。因此我们编写 Encoder 是要注意传入的数据类型和处理的数据类型一致

**结论：**

- 不论解码器 `handler` 还是编码器 `handler` 即接收的消息类型必须与待处理的消息类型一致，否则该 `handler` 不会被执行
- 在解码器进行数据解码时，需要判断缓存区（`ByteBuf`）的数据是否足够，否则接收到的结果会期望结果可能不一致。







## 解码器 - ReplayingDecoder

1. `public abstract class ReplayingDecoder<S> extends ByteToMessageDecoder`
2. `ReplayingDecoder` 扩展了 `ByteToMessageDecoder` 类，使用这个类，我们不必调用 `readableBytes()` 方法，也就不用判断还有没有足够的数据来读取。参数 `S` 指定了用户状态管理的类型，其中 `Void` 代表不需要状态管理
3. 应用实例：使用 `ReplayingDecoder` 编写解码器，对前面的案例进行简化[案例演示]

```java
package com.atguigu.netty.inboundhandlerandoutboundhandler;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.ReplayingDecoder;

import java.util.List;

public class MyByteToLongDecoder2 extends ReplayingDecoder<Void> {
    
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
        System.out.println("MyByteToLongDecoder2 被调用");
        //在 ReplayingDecoder 不需要判断数据是否足够读取，内部会进行处理判断
        out.add(in.readLong());
    }
}
```

4. `ReplayingDecoder` 使用方便，但它也有一些局限性：
   - 并不是所有的 `ByteBuf` 操作都被支持，如果调用了一个不被支持的方法，将会抛出一个 `UnsupportedOperationException`。
   - `ReplayingDecoder` 在某些情况下可能稍慢于 `ByteToMessageDecoder`，例如网络缓慢并且消息格式复杂时，消息会被拆成了多个碎片，速度变慢

## 其它编解码器

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0013.png"/>



1. `LineBasedFrameDecoder`：这个类在 `Netty` 内部也有使用，它使用行尾控制字符（\n或者\r\n）作为分隔符来解析数据。
2. `DelimiterBasedFrameDecoder`：使用自定义的特殊字符作为消息的分隔符。
3. `HttpObjectDecoder`：一个 `HTTP` 数据的解码器
4. `LengthFieldBasedFrameDecoder`：通过指定长度来标识整包消息，这样就可以自动的处理黏包和半包消息。



## Log4j 整合到 Netty

1. 在 `Maven` 中添加对 `Log4j` 的依赖在 `pom.xml`

```xml
<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
```

2. 配置 `Log4j`，在 `resources/log4j.properties`

```properties
log4j.rootLogger=DEBUG,stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=[%p]%C{1}-%m%n
```

3. 演示整合

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0014.jpg"/>



# TCP 粘包和拆包及解决方案

## TCP 粘包和拆包基本介绍

1. `TCP` 是面向连接的，面向流的，提供高可靠性服务。收发两端（客户端和服务器端）都要有一一成对的 `socket`，因此，发送端为了将多个发给接收端的包，更有效的发给对方，使用了优化方法（`Nagle` 算法），将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样做虽然提高了效率，但是接收端就难于分辨出完整的数据包了，因为面向流的通信是无消息保护边界的
2. 由于 `TCP` 无消息保护边界,需要在接收端处理消息边界问题，也就是我们所说的粘包、拆包问题,看一张图
3.  `TCP` 粘包、拆包图解

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0015.png"/>


假设客户端分别发送了两个数据包 `D1` 和 `D2` 给服务端，由于服务端一次读取到字节数是不确定的，故可能存在以下四种情况：

1. 服务端分两次读取到了两个独立的数据包，分别是 `D1` 和 `D2`，没有粘包和拆包
2. 服务端一次接受到了两个数据包，`D1` 和 `D2` 粘合在一起，称之为 `TCP` 粘包
3. 服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了完整的 `D1` 包和 `D2` 包的部分内容，第二次读取到了 `D2` 包的剩余内容，这称之为 `TCP` 拆包
4. 服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了 `D1` 包的部分内容 `D1_1`，第二次读取到了 `D1` 包的剩余部分内容 `D1_2` 和完整的 `D2` 包。

## TCP 粘包和拆包现象实例

在编写 `Netty` 程序时，如果没有做处理，就会发生粘包和拆包的问题

看一个具体的实例：

### MyServer

```java
package com.atguigu.netty.tcp;


import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class MyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {

            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new MyServerInitializer()); //自定义一个初始化类


            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(7000).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

```



### MyServerInitializer

```java
package com.atguigu.netty.tcp;



import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        pipeline.addLast(new MyServerHandler());
    }
}

```



### MyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.tcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

import java.nio.charset.Charset;
import java.util.UUID;

public class MyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf>{
    private int count;

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

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {

        byte[] buffer = new byte[msg.readableBytes()];
        msg.readBytes(buffer);

        //将buffer转成字符串
        String message = new String(buffer, Charset.forName("utf-8"));

        System.out.println("服务器接收到数据 " + message);
        System.out.println("服务器接收到消息量=" + (++this.count));

        //服务器回送数据给客户端, 回送一个随机id ,
        ByteBuf responseByteBuf = Unpooled.copiedBuffer(UUID.randomUUID().toString() + " ", Charset.forName("utf-8"));
        ctx.writeAndFlush(responseByteBuf);

    }
}

```



### MyClient

```java
package com.atguigu.netty.tcp;



import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

public class MyClient {
    public static void main(String[] args)  throws  Exception{

        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {

            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new MyClientInitializer()); //自定义一个初始化类

            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("localhost", 7000).sync();

            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}

```



### MyClientInitializer

```java
package com.atguigu.netty.tcp;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        pipeline.addLast(new MyClientHandler());
    }
}

```



### MyClientHandler

```java
package com.atguigu.netty.tcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

import java.nio.charset.Charset;

public class MyClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {

    private int count;
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        //使用客户端发送10条数据 hello,server 编号
        for(int i= 0; i< 10; ++i) {
            ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer("hello,server " + i, Charset.forName("utf-8"));
            ctx.writeAndFlush(buffer);
        }
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
        byte[] buffer = new byte[msg.readableBytes()];
        msg.readBytes(buffer);

        String message = new String(buffer, Charset.forName("utf-8"));
        System.out.println("客户端接收到消息=" + message);
        System.out.println("客户端接收消息数量=" + (++this.count));

    }

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

```





### 效果

**第一次运行：**

**Client**

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0016.png"/>

**Server**

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0017.png"/>



**第二次运行：**

**Client**

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0018.png"/>



**Server**

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0019.png"/>



可以看到第一次运行时，服务器一次性将10个数据都接收了，第二次运行时分六次接收的，这就很形象的看出了TCP的粘包现象。



## TCP 粘包和拆包解决方案

1. 常用方案：使用自定义协议+编解码器来解决
2. 关键就是要解决服务器端每次读取数据长度的问题，这个问题解决，就不会出现服务器多读或少读数据的问题，从而避免的 `TCP` 粘包、拆包。

**看一个具体的实例**

1. 要求客户端发送 `5` 个 `Message` 对象，客户端每次发送一个 `Message` 对象
2. 服务器端每次接收一个 `Message`，分 `5` 次进行解码，每读取到一个 `Message`，会回复一个 `Message` 对象给客户端。

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0020.png"/>



### MessageProtocol

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;


//协议包
public class MessageProtocol {
    private int len; //关键
    private byte[] content;

    public int getLen() {
        return len;
    }

    public void setLen(int len) {
        this.len = len;
    }

    public byte[] getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(byte[] content) {
        this.content = content;
    }
}

```



### MyServer

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;


import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class MyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {

            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new MyServerInitializer()); //自定义一个初始化类


            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(7000).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

```



### MyServerInitializer

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;



import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        pipeline.addLast(new MyMessageDecoder());//解码器
        pipeline.addLast(new MyMessageEncoder());//编码器
        pipeline.addLast(new MyServerHandler());
    }
}

```



### MyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

import java.nio.charset.Charset;
import java.util.UUID;


//处理业务的handler
public class MyServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<MessageProtocol>{
    private int count;

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

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MessageProtocol msg) throws Exception {

        //接收到数据，并处理
        int len = msg.getLen();
        byte[] content = msg.getContent();

        System.out.println("服务器接收到信息如下");
        System.out.println("长度=" + len);
        System.out.println("内容=" + new String(content, Charset.forName("utf-8")));

        System.out.println("服务器接收到消息包数量=" + (++this.count));

        //回复消息
        System.out.println("服务端开始回复消息------");
        String responseContent = UUID.randomUUID().toString();
        int responseLen = responseContent.getBytes("utf-8").length;
        byte[]  responseContent2 = responseContent.getBytes("utf-8");
        //构建一个协议包
        MessageProtocol messageProtocol = new MessageProtocol();
        messageProtocol.setLen(responseLen);
        messageProtocol.setContent(responseContent2);

        ctx.writeAndFlush(messageProtocol);


    }
}

```



### MyClient

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;



import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

public class MyClient {
    public static void main(String[] args)  throws  Exception{

        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {

            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new MyClientInitializer()); //自定义一个初始化类

            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("localhost", 7000).sync();

            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}

```



### MyClientInitializer

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;


public class MyClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        pipeline.addLast(new MyMessageEncoder()); //加入编码器
        pipeline.addLast(new MyMessageDecoder()); //加入解码器
        pipeline.addLast(new MyClientHandler());
    }
}

```



### MyClientHandler

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

import java.nio.charset.Charset;

public class MyClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<MessageProtocol> {

    private int count;
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        //使用客户端发送10条数据 "今天天气冷，吃火锅" 编号

        for(int i = 0; i< 5; i++) {
            String mes = "今天天气冷，吃火锅";
            byte[] content = mes.getBytes(Charset.forName("utf-8"));
            int length = mes.getBytes(Charset.forName("utf-8")).length;

            //创建协议包对象
            MessageProtocol messageProtocol = new MessageProtocol();
            messageProtocol.setLen(length);
            messageProtocol.setContent(content);
            ctx.writeAndFlush(messageProtocol);

        }

    }

//    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, MessageProtocol msg) throws Exception {

        int len = msg.getLen();
        byte[] content = msg.getContent();

        System.out.println("客户端接收到消息如下");
        System.out.println("长度=" + len);
        System.out.println("内容=" + new String(content, Charset.forName("utf-8")));

        System.out.println("客户端接收消息数量=" + (++this.count));

    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        System.out.println("异常消息=" + cause.getMessage());
        ctx.close();
    }
}

```



### MyMessageDecoder

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.ReplayingDecoder;

import java.util.List;

public class MyMessageDecoder extends ReplayingDecoder<Void> {
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
        System.out.println();
        System.out.println();
        System.out.println("MyMessageDecoder decode 被调用");
        //需要将得到二进制字节码-> MessageProtocol 数据包(对象)
        int length = in.readInt();

        byte[] content = new byte[length];
        in.readBytes(content);

        //封装成 MessageProtocol 对象，放入 out， 传递下一个handler业务处理
        MessageProtocol messageProtocol = new MessageProtocol();
        messageProtocol.setLen(length);
        messageProtocol.setContent(content);

        //放入out传给下一个hanlder进行处理
        out.add(messageProtocol);

    }
}

```



### MyMessageEncoder

```java
package com.atguigu.netty.protocoltcp;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.MessageToByteEncoder;

public class MyMessageEncoder extends MessageToByteEncoder<MessageProtocol> {
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, MessageProtocol msg, ByteBuf out) throws Exception {
        System.out.println("MyMessageEncoder encode 方法被调用");
        out.writeInt(msg.getLen());
        out.writeBytes(msg.getContent());
    }
}

```



### 效果

**Client输出**

```java
MyMessageEncoder encode 方法被调用
MyMessageEncoder encode 方法被调用
MyMessageEncoder encode 方法被调用
MyMessageEncoder encode 方法被调用
MyMessageEncoder encode 方法被调用


//下面是客户端开始一个一个的收到服务端的回复
MyMessageDecoder decode 被调用
客户端接收到消息如下
长度=36
内容=1b5286dd-0fc2-4f62-9bf7-d5fad84179b5
客户端接收消息数量=1


MyMessageDecoder decode 被调用
客户端接收到消息如下
长度=36
内容=653d18cb-ab72-4163-8b95-09c94ecac873
客户端接收消息数量=2


MyMessageDecoder decode 被调用
客户端接收到消息如下
长度=36
内容=3be6e403-91bb-4437-ada8-6cdb9eb7ef00
客户端接收消息数量=3


MyMessageDecoder decode 被调用
客户端接收到消息如下
长度=36
内容=94c8f306-fd9c-455a-956c-16698ce4150b
客户端接收消息数量=4


MyMessageDecoder decode 被调用
客户端接收到消息如下
长度=36
内容=7890de9c-0fa2-4317-8de1-1d464315fa1b
客户端接收消息数量=5

```



**Server输出**

```java
MyMessageDecoder decode 被调用
服务器接收到信息如下
长度=27
内容=今天天气冷，吃火锅
服务器接收到消息包数量=1
服务端开始回复消息------
MyMessageEncoder encode 方法被调用


MyMessageDecoder decode 被调用
服务器接收到信息如下
长度=27
内容=今天天气冷，吃火锅
服务器接收到消息包数量=2
服务端开始回复消息------
MyMessageEncoder encode 方法被调用


MyMessageDecoder decode 被调用
服务器接收到信息如下
长度=27
内容=今天天气冷，吃火锅
服务器接收到消息包数量=3
服务端开始回复消息------
MyMessageEncoder encode 方法被调用


MyMessageDecoder decode 被调用
服务器接收到信息如下
长度=27
内容=今天天气冷，吃火锅
服务器接收到消息包数量=4
服务端开始回复消息------
MyMessageEncoder encode 方法被调用


MyMessageDecoder decode 被调用
服务器接收到信息如下
长度=27
内容=今天天气冷，吃火锅
服务器接收到消息包数量=5
服务端开始回复消息------
MyMessageEncoder encode 方法被调用
```



无论运行几次，Server都是分5次接收的，这样就解决了TCP粘包问题。







# 用 Netty 自己实现简单的RPC

## RPC 基本介绍

1. `RPC（Remote Procedure Call）`—远程过程调用，是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程
2. 两个或多个应用程序都分布在不同的服务器上，它们之间的调用都像是本地方法调用一样(如图)

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0021.png"/>

过程：

1. 调用者(`Caller`)，调用远程API(`Remote API`)
2. 调用远程API会通过一个RPC代理(`RpcProxy`)
3. RPC代理再去调用`RpcInvoker`(这个是PRC的调用者)
4. `RpcInvoker`通过RPC连接器(`RpcConnector`)
5. RPC连接器用两台机器规定好的PRC协议(`RpcProtocol`)把数据进行编码
6. 接着RPC连接器通过RpcChannel通道发送到对方的PRC接收器(RpcAcceptor)
7. PRC接收器通过PRC协议进行解码拿到数据
8. 然后将数据传给`RpcProcessor`
9. `RpcProcessor`再传给`RpcInvoker`
10. `RpcInvoker`调用`Remote API`
11. 最后推给被调用者(Callee)





3. 常见的 `RPC` 框架有：比较知名的如阿里的 `Dubbo`、`Google` 的 `gRPC`、`Go` 语言的  `rpcx`、`Apache` 的 `thrift`，`Spring` 旗下的 `SpringCloud`。

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0022.png"/>

## 我们的RPC 调用流程图

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0023.png"/>

**RPC 调用流程说明**

1. 服务消费方（`client`）以本地调用方式调用服务
2. `client stub` 接收到调用后负责将方法、参数等封装成能够进行网络传输的消息体
3. `client stub` 将消息进行编码并发送到服务端
4. `server stub` 收到消息后进行解码
5. `server stub` 根据解码结果调用本地的服务
6. 本地服务执行并将结果返回给 `server stub`
7. `server stub` 将返回导入结果进行编码并发送至消费方
8. `client stub` 接收到消息并进行解码
9. 服务消费方（`client`）得到结果

小结：`RPC` 的目标就是将 `2 - 8` 这些步骤都封装起来，用户无需关心这些细节，可以像调用本地方法一样即可完成远程服务调用

## 己实现 Dubbo RPC（基于 Netty）

### 需求说明

1. `Dubbo` 底层使用了 `Netty` 作为网络通讯框架，要求用 `Netty` 实现一个简单的 `RPC` 框架
2. 模仿 `Dubbo`，消费者和提供者约定接口和协议，消费者远程调用提供者的服务，提供者返回一个字符串，消费者打印提供者返回的数据。底层网络通信使用 `Netty 4.1.20`

### 设计说明

1. 创建一个接口，定义抽象方法。用于消费者和提供者之间的约定。
2. 创建一个提供者，该类需要监听消费者的请求，并按照约定返回数据。
3. 创建一个消费者，该类需要透明的调用自己不存在的方法，内部需要使用 `Netty` 请求提供者返回数据
4. 开发的分析图

<img src="https://npm.elemecdn.com/youthlql@1.0.0/netty/introduction/chapter_003/0024.png" />





### 代码

#### 封装的RPC

> 可以把这块代码理解成封装的dubbo

##### NettyServer

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.netty;


import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
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.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

public class NettyServer {


    public static void startServer(String hostName, int port) {
        startServer0(hostName,port);
    }

    //编写一个方法，完成对NettyServer的初始化和启动

    private static void startServer0(String hostname, int port) {

        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {

            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();

            serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                                      @Override
                                      protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                                          ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                                          pipeline.addLast(new StringDecoder());
                                          pipeline.addLast(new StringEncoder());
                                          pipeline.addLast(new NettyServerHandler()); //业务处理器

                                      }
                                  }

                    );

            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(hostname, port).sync();
            System.out.println("服务提供方开始提供服务~~");
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

```

##### NettyServerHandler

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.netty;


import com.atguigu.netty.dubborpc.customer.ClientBootstrap;
import com.atguigu.netty.dubborpc.provider.HelloServiceImpl;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

//服务器这边handler比较简单
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("---服务端开始收到来自客户单的消息---");
        //获取客户端发送的消息，并调用服务
        System.out.println("原始消息：" + msg);

        /*
         1.客户端在调用服务器的api 时，我们需要定义一个协议，比如我们要求 每次发消息是都
         必须以某个字符串开头 "HelloService#hello#你好"
         2.Dubbo注册在Zookeeper里时，这种就是类的全路径字符串，你用IDEA的zookeeper插件
         就可以清楚地看到
         */
        if(msg.toString().startsWith(ClientBootstrap.providerName)) {

            String result = new HelloServiceImpl().hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1));
            ctx.writeAndFlush(result);
        }
    }

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

```

##### NettyClientHandler

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.netty;

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

import java.util.concurrent.Callable;

public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements Callable {

    private ChannelHandlerContext context;//上下文
    private String result; //返回的结果
    private String para; //客户端调用方法时，传入的参数


    //与服务器的连接创建后，就会被调用, 这个方法是第一个被调用(1)
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println(" channelActive 被调用  ");
        context = ctx; //因为我们在其它方法会使用到 ctx
    }

    //收到服务器的数据后，调用方法 (4)
    //
    @Override
    public synchronized void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println(" channelRead 被调用  ");
        result = msg.toString();
        notify(); //唤醒等待的线程
    }

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

    //被代理对象调用, 发送数据给服务器，-> wait -> 等待被唤醒(channelRead) -> 返回结果 (3)-》5
    @Override
    public synchronized Object call() throws Exception {
        System.out.println(" call1 被调用  ");
        context.writeAndFlush(para);
        //进行wait
        wait(); //等待channelRead 方法获取到服务器的结果后，唤醒
        System.out.println(" call2 被调用  ");
        return  result; //服务方返回的结果

    }
    //(2)
    void setPara(String para) {
        System.out.println(" setPara  ");
        this.para = para;
    }
}

```

##### NettyClient

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.netty;


import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class NettyClient {

    //创建线程池
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    private static NettyClientHandler client;
    private int count = 0;

    //编写方法使用代理模式，获取一个代理对象

    public Object getBean(final Class<?> serivceClass, final String providerName) {

        return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
                new Class<?>[]{serivceClass}, (proxy, method, args) -> {

                    System.out.println("(proxy, method, args) 进入...." + (++count) + " 次");
                    //{}  部分的代码，客户端每调用一次 hello, 就会进入到该代码
                    if (client == null) {
                        initClient();
                    }

                    //设置要发给服务器端的信息
                    //providerName：协议头，args[0]：就是客户端要发送给服务端的数据
                    client.setPara(providerName + args[0]);

                    //
                    return executor.submit(client).get();

                });
    }

    //初始化客户端
    private static void initClient() {
        client = new NettyClientHandler();
        //创建EventLoopGroup
        NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        bootstrap.group(group)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                .handler(
                        new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                            @Override
                            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                                ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                                pipeline.addLast(new StringDecoder());
                                pipeline.addLast(new StringEncoder());
                                pipeline.addLast(client);
                            }
                        }
                );

        try {
            bootstrap.connect("127.0.0.1", 7000).sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

```



#### 接口

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface;

//这个是接口，是服务提供方和 服务消费方都需要
public interface HelloService {

    String hello(String mes);
}

```





#### 服务端(provider)

##### HelloServiceImpl

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.provider;

import com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService;

public class HelloServiceImpl implements HelloService{

    private static int count = 0;
    //当有消费方调用该方法时， 就返回一个结果
    @Override
    public String hello(String mes) {
        System.out.println("收到客户端消息=" + mes);
        System.out.println();
        //根据mes 返回不同的结果
        if(mes != null) {
            return "你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[" + mes + "] ，第" + (++count) + " 次 \n";
        } else {
            return "你好客户端, 我已经收到你的消息 ";
        }
    }
}

```



##### ServerBootstrap

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.provider;

import com.atguigu.netty.dubborpc.netty.NettyServer;

//ServerBootstrap 会启动一个服务提供者，就是 NettyServer
public class ServerBootstrap {
    public static void main(String[] args) {

        //代码代填..
        NettyServer.startServer("127.0.0.1", 7000);
    }
}

```



#### 客户端(消费者)

```java
package com.atguigu.netty.dubborpc.customer;

import com.atguigu.netty.dubborpc.netty.NettyClient;
import com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService;

public class ClientBootstrap {


    //这里定义协议头
    public static final String providerName = "HelloService#hello#";

    public static void main(String[] args) throws  Exception{

        //创建一个消费者
        NettyClient customer = new NettyClient();

        //创建代理对象
        HelloService service = (HelloService) customer.getBean(HelloService.class, providerName);

        for (;; ) {
            Thread.sleep(2 * 1000);
            //通过代理对象调用服务提供者的方法(服务)
            String res = service.hello("你好 dubbo~");
            System.out.println("调用的结果 res= " + res);
        }
    }
}

```





### 调用过程



1. `ClientBootstrap#main`发起调用
2. 走到下面这一行代码后

```java
 HelloService service = (HelloService) customer.getBean(HelloService.class, providerName);
```

3. 调用`NettyClient#getBean`，在此方法里与服务端建立链接。

4. 于是就执行`NettyClientHandler#channelActive`

5. 接着回到`NettyClient#getBean`调用`NettyClientHandler#setPara`，调用完之后再回到`NettyClient#getBean`，用线程池提交任务

6. 因为用线程池提交了任务，就准备执行`NettyClientHandler#call`线程任务

7. 在`NettyClientHandler#call`中发送数据给服务提供者

   ```java
   context.writeAndFlush(para);
   ```

   由于还没收到服务提供者的数据结果，所以wait住

8. 来到了服务提供者这边，从Socket通道中收到了数据，所以执行`NettyServerHandler#channelRead`，然后因为此方法中执行了

   ```java
   String result = new HelloServiceImpl().hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1));
   ```

9. 就去`HelloServiceImpl#hello`中执行业务逻辑，返回数据给`NettyServerHandler#channelRead`，`NettyServerHandler#channelRead`再把数据发给客户端

10. `NettyClientHandler#channelRead`收到服务提供者发来的数据，唤醒之前wait的线程

11. 所以之前wait的线程从`NettyClientHandler#call`苏醒，返回result给`NettyClient#getBean`

12. `NettyClient#getBean`get()到数据，`ClientBootstrap#main`中的此函数调用返回，得到服务端提供的数据。

    ```java
     String res = service.hello("你好 dubbo~");
    ```

13.至此，一次RPC调用结束。





### 效果

**ClientBootstrap打印**

```java
(proxy, method, args) 进入....1 次
 setPara  
 channelActive 被调用  
 call1 被调用  
 channelRead 被调用  
 call2 被调用  
调用的结果 res= 你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[你好 dubbo~] ，第1 次 

(proxy, method, args) 进入....2 次
 setPara  
 call1 被调用  
 channelRead 被调用  
 call2 被调用  
调用的结果 res= 你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[你好 dubbo~] ，第2 次 

(proxy, method, args) 进入....3 次
 setPara  
 call1 被调用  
 channelRead 被调用  
 call2 被调用  
调用的结果 res= 你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[你好 dubbo~] ，第3 次 

(proxy, method, args) 进入....4 次
 setPara  
 call1 被调用  
 channelRead 被调用  
 call2 被调用  
调用的结果 res= 你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[你好 dubbo~] ，第4 次 

(proxy, method, args) 进入....5 次
 setPara  
 call1 被调用  
 channelRead 被调用  
 call2 被调用  
调用的结果 res= 你好客户端, 我已经收到你的消息。消息为：[你好 dubbo~] ，第5 次 
```





**ServerBootstrap打印**

```java
服务提供方开始提供服务~~
---服务端开始收到来自客户单的消息---
原始消息：HelloService#hello#你好 dubbo~
收到客户端消息=你好 dubbo~

---服务端开始收到来自客户单的消息---
原始消息：HelloService#hello#你好 dubbo~
收到客户端消息=你好 dubbo~

---服务端开始收到来自客户单的消息---
原始消息：HelloService#hello#你好 dubbo~
收到客户端消息=你好 dubbo~

---服务端开始收到来自客户单的消息---
原始消息：HelloService#hello#你好 dubbo~
收到客户端消息=你好 dubbo~

---服务端开始收到来自客户单的消息---
原始消息：HelloService#hello#你好 dubbo~
收到客户端消息=你好 dubbo~

```