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十三、Netty ChannelHandler业务处理

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Netty ChannelHandler 业务处理

1. 前言

本节,主要讲解基于 ChannelHandler 去自定义专门处理业务逻辑的 Handler。使用 Netty 开发的客户端和服务端之间通信,通信只是数据的传输,但是接受到数据如何去处理,此时就需要用到我们的自定义 Handler 去实现了。并且通常情况下,不同的业务需要对应不同的 Handler。

2. 自定义 Handler 步骤

如果是接受对方传输数据并且做处理,则继承 ChannelInboundHandlerAdapter

实例:

public class InboundHandler1 extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        super.channelRead(ctx, msg);
    }
}

如果是向对方写数据时,则继承 ChannelOutboundHandlerAdapter

实例:

public class OutboundHandler1 extends ChannelOutboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
        super.write(ctx, msg, promise);
    }
}

3. 核心方法

方法 说明
channelActive(ChannelHandlerContext ctx) 在客户端连接建立成功之后被调用,并且只会调用一次。一般用来做一些初始化工作、登录认证等。
channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) 连接断开时,触发该事件,无论是客户端主动断开,还是服务端主动断开,客户端和服务端的该方法都会监听到事件。
channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) 当 channel 上面有数据到来时会触发 channelRead 事件,当数据到来时,eventLoop 被唤醒继而调用 channelRead 方法处理数据。
channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) channelRead 期间做个判断,read 到 0 个字节或者是 read 到的字节数小于 buffer 的容量,满足以上条件就会调用 channelReadComplete 方法。
exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) 发生异常时,触发该事件。

以上方法是自定义 Handler 重新最多的方法,其中 channelRead () 是重点掌握。

4. ChannelHandler 处理流程

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5. 简单业务开发

需求:实现客户端向服务端发送登录认证请求。

5.1 客户端

客户端实现的功能:在连接准备就绪时 channelActive () 发起登录认证。

实例:

public class ClientLoginHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    //1.通道激活的时候,发送账号、密码
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
        map.put("username","admin");
        map.put("password","1234567");

        //对象流序列化Map
        ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
        oos.writeObject(map);
        byte[] bytes=os.toByteArray();

        //关闭流
        oos.close();
        os.close();

        //发送
        ctx.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer(bytes));
    }
}

代码说明:

  1. channelActive 事件是通道建立时触发该事件,并且仅触发一次该事件,通常情况下,在 channelActive 里面实现登录认证;
  2. 客户端往服务端发送数据的时候需要使用对象流进行序列化,客户端接收服务端响应信息的时候,需要通过对象流进行反序列化;
  3. Netty 底层是 ByteBuf 进行传输的(后面章节会详细介绍),最终网络底层传输则是 byte [],因此需要做序列化和反序列化操作。

5.2 服务端

服务端实现的功能:接受客户端的请求数据,并且做账户和密码的校验。

实例:

public class ServerLoginHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    //1.读取客户端发送过来的数据
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        //1.转换ByteBuf
        ByteBuf buffer=(ByteBuf)msg;
        //2.定义一个byte数组,长度是ByteBuf的可读字节数
        byte[] bytes=new byte[buffer.readableBytes()];
        //3.往自定义的byte[]读取数据
        buffer.readBytes(bytes);

        //4.对象流反序列化
        ByteArrayInputStream is=new ByteArrayInputStream(bytes);
        ObjectInputStream iss=new ObjectInputStream(is);
        Map<String,String> map=(Map<String,String>)iss.readObject();

        //5.关闭流
        is.close();
        iss.close();

        //6.认证账号、密码,并且响应
        String username=map.get("username");
        String password=map.get("password");
        if(username.equals("admin")&&password.equals("123456")){
            ctx.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("success".getBytes()));
        }else{
            ctx.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("error".getBytes()));
            ctx.channel().closeFuture();
        }
    }
}

代码说明:

  1. channelRead 方法,在客户端有数据可读取的时候会触发该方法;
  2. 接受到的数据不可以直接使用,并且先转换 ByteBuf,再转换 byte [],最后通过对象流转换成目标类型的数据;
  3. 解析出来的账号、密码,进行认证(这里是写死,真实是连接数据库进行校验),把认证结果响应给客户端。

6. 复杂业务开发

上面的登录认证案例只是比较简单的一个业务,真实项目当中,肯定是很多的业务组合而成的,那么如何基于 Netty 的 Handler 去实现呢?

6.1 共用一个 Handler

所有业务共用一个 Handler,由该 Handler 进行根据业务编码作为路由标识进行业务分发。

方案优缺点:

  1. 优点: 思路简单,适合业务不是很复杂的业务;
  2. 缺点: 如果业务很多的情况下,代码会变的非常的臃肿,不太好管理。

实例:

public class LoginHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        Map<String,String> map=(Map<String,String>)msg;
        String code=map.get("code");
        if(code.equals("login")){
            //具体逻辑
        }else if(code.equals("getUserInfo")){
            //具体逻辑
        }else{
            //..............
        }
    }
}

6.2 多个 Handler 手工流转

定义多个 Handler,每个 Handler 根据业务编码来判断是否需要处理,如果是则处理,否则继续向下流转。

方案优缺点:

  1. 优点: 把所有的业务解耦,不用所有业务都耦合在一起,使项目结构更清晰,更加容易维护;
  2. 缺点: 客户端和服务端都有维护一份业务编码,一旦编码发生变更,则需要找到具体业务点去调整,相对比较麻烦。

实例:

public class LoginHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        Map<String,String> map=(Map<String,String>)msg;
        String code=map.get("code");
        if(code.equals("login")){
            //逻辑处理

        }else{
            //手工流转下一个Handler
            super.channelRead(ctx, msg);
        }
    }
}

6.3 SimpleChannelInboundHandler

根据客户端提交的参数类型,自动流转到指定的 Handler 去处理。

方案优缺点:

  1. 优点: ①把业务解耦,每个业务对应独立的 Handler;②不需要维护一份业务编码;
  2. 缺点: 所有的封装封装都得对应一个实体,实体数量会比较多,但是严格意义来说,也不能说是缺点,现在基本上都是面向对象来进行编程。

这种模式在真实开发当中是使用最广泛的。

实例:

public class FirstHandler extends SimpleChannelInboundHandler<User> {
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, User user) throws Exception {
        //处理业务逻辑
    }
}

7. 小结

本节内容,主要讲解如何在真实项目当中去使用 Handler,需要掌握的知识点如下:

  1. 如何自定义一个 Handler;
  2. Handler 的几个核心方法的使用;
  3. 如果复杂业务,三种业务逻辑处理方式以及优缺点。
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