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netty構(gòu)建udp服務(wù)器以及發(fā)送報(bào)文到客戶端客戶端詳細(xì)案例

1年前作者：愛編碼阿信分類：Toy博客閱讀(30)違法舉報(bào)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了netty構(gòu)建udp服務(wù)器以及發(fā)送報(bào)文到客戶端客戶端詳細(xì)案例。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請(qǐng)大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

目錄

一、基于netty創(chuàng)建udp服務(wù)端以及對(duì)應(yīng)通道設(shè)置關(guān)鍵

二、發(fā)送數(shù)據(jù)

三、netty中的ChannelOption常用參數(shù)說明

1、ChannelOption.SO_BACKLOG

2、ChannelOption.SO_REUSEADDR

3、ChannelOption.SO_KEEPALIVE

4、ChannelOption.SO_SNDBUF和ChannelOption.SO_RCVBUF

5、ChannelOption.SO_LINGER

6、ChannelOption.TCP_NODELAY

一、基于netty創(chuàng)建udp服務(wù)端以及對(duì)應(yīng)通道設(shè)置關(guān)鍵

@Configuration
@RefreshScope
public class NettyUdpServer {

    @Value("${netty.server.udpPort}")
    private int port;

    private EventLoopGroup bossGroup;//主線程

    private Channel channel;//通道

    private ChannelFuture future; //回調(diào)

    @Autowired
    private DataCollector dataCollector;;

    public Channel start() throws InterruptedException {
        //判斷是否支持Epoll模式,從而創(chuàng)建不同的線程組
        bossGroup = Epoll.isAvailable()? new EpollEventLoopGroup() : new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            //linux平臺(tái)下增加SO_REUSEPORT特性提高性能，支持多個(gè)進(jìn)程或者線程綁定到同一個(gè)端口，提高服務(wù)器程序的吞吐性能
            if(Epoll.isAvailable()) {
                //設(shè)置反應(yīng)器線程組
                b.group(bossGroup)
                 .handler(new EpollUdpServerInitializer(dataCollector))
                //設(shè)置nio類型的通道
                 .channel(EpollDatagramChannel.class)
                 .option(ChannelOption.SO_BROADCAST, true)
                 .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true)
                 .option(ChannelOption.SO_RCVBUF, 1024 * 1024)
                 .option(EpollChannelOption.SO_REUSEPORT, true);
            }else{
                //設(shè)置反應(yīng)器線程組
                b.group(bossGroup)
                 .handler(new UdpServerInitializer(dataCollector))
                 //設(shè)置nio類型的通道
                 .channel(NioDatagramChannel.class)
                 //設(shè)置通道的參數(shù)
                 .option(ChannelOption.SO_BROADCAST, true)
                 .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true);
            }
            //Channel channel = server.bind(port).sync().channel();
            //開始綁定服務(wù)器，通過調(diào)用sync()同步方法阻塞直到綁定成功
            //ChannelFuture channelFuture = b.bind(port).sync();
            //等待通道關(guān)閉的異步任務(wù)結(jié)束
            //ChannelFuture closeFuture = channelFuture.channel().closeFuture();
            //closeFuture.sync();

            ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
            channel = f.channel();
            if(f.isSuccess()){
                //MasterSelector registry = new MasterSelector("","netty-services",  port);
                System.out.println("UDP服務(wù)器啟動(dòng)，監(jiān)聽在端口：" + port);
            }else {
                channel.closeFuture().sync();
            }

        } finally {
            //bossGroup.shutdownGracefully().sync();
        }
        System.out.println("Udp服務(wù)器啟動(dòng)，監(jiān)聽在端口："+port);
        return channel;
    }
}

以上代碼中Epoll.isAvailable()用戶判斷是window還是linux環(huán)境，linux環(huán)境默認(rèn)采用Epoll相關(guān)通道，所以顯式設(shè)置EpollDatagramChannel通道。在處理（handler）的設(shè)置中要根據(jù)不同的通道設(shè)置初始化的通道類型：

linux環(huán)境下EpollDatagramChannel通道設(shè)置?.handler(new EpollUdpServerInitializer(dataCollector))具體代碼

public class EpollUdpServerInitializer extends ChannelInitializer<EpollDatagramChannel> {
    private final DataCollector dataCollector;

    public EpollUdpServerInitializer(DataCollector dataCollector) {
        this.dataCollector = dataCollector;
    }

    @Override
    protected void initChannel(EpollDatagramChannel epollDatagramChannel) throws Exception {
        epollDatagramChannel.pipeline()
                //添加netty空閑超時(shí)檢查的支持
                .addLast(new UdpServerHandler(dataCollector));
    }

要使 通過服務(wù)器端通過EpollDatagramChannel通道發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶端能夠正常接收到數(shù)據(jù)，下圖中標(biāo)紅的泛型通道類要與服務(wù)器端設(shè)置的通道類一致

datagrampacket.sender().isvalid(),udp,服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

同意要支持Nio類型通道為NioDatagramChannel.class時(shí)，通道初始化為：

public class UdpServerInitializer extends ChannelInitializer<NioDatagramChannel> {
    private final DataCollector dataCollector;

    public UdpServerInitializer(DataCollector dataCollector) {
        this.dataCollector = dataCollector;
    }

    @Override
    protected void initChannel(NioDatagramChannel nioDatagramChannel) throws Exception {
        nioDatagramChannel.pipeline()
                //添加netty空閑超時(shí)檢查的支持
                .addLast(new UdpServerHandler(dataCollector));
    }
}

?要使 通過服務(wù)器端通過NioDatagramChannel通道發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶端能夠正常接收到數(shù)據(jù)，下圖中標(biāo)紅的泛型通道類要與服務(wù)器端設(shè)置的通道類一致datagrampacket.sender().isvalid(),udp,服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

二、發(fā)送數(shù)據(jù)

關(guān)鍵代碼，采用writeAndFlush發(fā)送數(shù)據(jù)，注意：要發(fā)送udp數(shù)據(jù)報(bào)，

public class UdpServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<DatagramPacket> {

    /**設(shè)置最大消息大小*/
    private static final int MAX_MESSAGE_SIZE = 2048;
    /**線程池*/
    private ExecutorService executorService;

    private final DataCollector dataCollector;

    public UdpServerHandler(DataCollector dataCollector) {
        this.dataCollector = dataCollector;
        //根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)可用的處理器數(shù)量創(chuàng)建一個(gè)固定長(zhǎng)度的線程池
        executorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, DatagramPacket datagramPacket) throws Exception {
        ByteBuf buffer = datagramPacket.content();
        //確保不會(huì)超出最大消息大小
        if(buffer.readableBytes() > MAX_MESSAGE_SIZE) {
            buffer.release();
            return;
        }
        UdpDatagram udpDatagram = parseUdpDatagram(buffer);
        UdpDatagram respUdpDatagram = dataCollector.processUdpDatagram(udpDatagram);
        if (null != respUdpDatagram) {
             handleReceivedData(ctx, respUdpDatagram, datagramPacket);
        }
    }

    /**
     * 處理接收到的數(shù)據(jù)
     * @param ctx
     * @param udpDatagram
     */
    public void handleReceivedData(ChannelHandlerContext ctx, UdpDatagram udpDatagram, DatagramPacket datagramPacket) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Channel channel = ctx.channel();
        if (log.isInfoEnabled()) {
            log.info("received udp message: sessionId: {}, opCode: {}, short messageId: {}",
                    ctx.channel().id(), udpDatagram.getMessageTypeEnum(), udpDatagram.getShortMessageId());
        }
        byte[] payloadBytes = udpDatagram.getPayloadBytes();
        ByteBuf copiedBuffer = Unpooled.copiedBuffer(payloadBytes);
        ChannelFuture channelFuture = channel.writeAndFlush(new DatagramPacket(copiedBuffer.retain(), datagramPacket.sender()));
        channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
            @Override
            public void operationComplete(ChannelFuture channelFuture) throws Exception {
                if (channelFuture.isSuccess()) {
                    // 數(shù)據(jù)發(fā)送成功
                    log.info("數(shù)據(jù)發(fā)送成功:sender host: {}, sender port:{}, sender address:{}",datagramPacket.sender().getHostName(),datagramPacket.sender().getPort(), datagramPacket.sender().getAddress());
                } else {
                    // 數(shù)據(jù)發(fā)送失敗
                    log.error("數(shù)據(jù)發(fā)送失敗: {}",channelFuture.cause().getStackTrace());
                    channelFuture.cause().printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        dataCollector.tcpConnect(ctx.channel());
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        if (log.isWarnEnabled()) {
            log.warn("udp session throw an exception, sessionId:{} exception message: {}",
                    ctx.channel().id().asLongText(), cause.getMessage());
        }
    }

    //當(dāng)客戶端關(guān)閉鏈接時(shí)關(guān)閉通道
    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        dataCollector.tcpChannelDisconnect(ctx.channel());

    }
}

處理類繼承SimpleChannelInboundHandler類泛型類為DatagramPacket?

datagrampacket.sender().isvalid(),udp,服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?writeAndFlush方法中發(fā)送的數(shù)據(jù)類型要是DatagramPacket

datagrampacket.sender().isvalid(),udp,服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

三、netty中的ChannelOption常用參數(shù)說明

1、ChannelOption.SO_BACKLOG

ChannelOption.SO_BACKLOG對(duì)應(yīng)的是tcp/ip協(xié)議listen函數(shù)中的backlog參數(shù)。函數(shù)listen(int socketfd, int backlog)用來初始化服務(wù)端可連接隊(duì)列。

服務(wù)端處理客戶端連接請(qǐng)求是順序處理的，所以同一時(shí)間只能處理一個(gè)客戶端連接，多個(gè)客戶端來的時(shí)候，服務(wù)端將不能處理的客戶端連接請(qǐng)求放在隊(duì)列中等待處理，backlog參數(shù)指定了隊(duì)列的大小。

2、ChannelOption.SO_REUSEADDR

ChanneOption.SO_REUSEADDR對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的SO_REUSEADDR，這個(gè)參數(shù)表示允許重復(fù)使用本地地址和端口。

比如，某個(gè)服務(wù)器進(jìn)程占用了TCP的80端口進(jìn)行監(jiān)聽，此時(shí)再次監(jiān)聽該端口就會(huì)返回錯(cuò)誤，使用該參數(shù)就可以解決問題，該參數(shù)允許共用該端口，這個(gè)在服務(wù)器程序中比較常使用。

比如某個(gè)進(jìn)程非正常退出，該程序占用的端口可能要被占用一段時(shí)間才能允許其他進(jìn)程使用，而且程序死掉以后，內(nèi)核一需要一定的時(shí)間才能夠釋放此端口，不設(shè)置SO_REUSEADDR就無法正常使用該端口。

3、ChannelOption.SO_KEEPALIVE

Channeloption.SO_KEEPALIVE參數(shù)對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的SO_KEEPALIVE，該參數(shù)用于設(shè)置TCP連接，當(dāng)設(shè)置該選項(xiàng)以后，連接會(huì)測(cè)試鏈接的狀態(tài)，這個(gè)選項(xiàng)用于可能長(zhǎng)時(shí)間沒有數(shù)據(jù)交流的連接。

當(dāng)設(shè)置該選項(xiàng)以后，如果在兩小時(shí)內(nèi)沒有數(shù)據(jù)的通信時(shí)，TCP會(huì)自動(dòng)發(fā)送一個(gè)活動(dòng)探測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)文。

4、ChannelOption.SO_SNDBUF和ChannelOption.SO_RCVBUF

ChannelOption.SO_SNDBUF參數(shù)對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的SO_SNDBUF，ChannelOption.SO_RCVBUF參數(shù)對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的SO_RCVBUF這兩個(gè)參數(shù)用于操作發(fā)送緩沖區(qū)大小和接受緩沖區(qū)大小。

接收緩沖區(qū)用于保存網(wǎng)絡(luò)協(xié)議站內(nèi)收到的數(shù)據(jù)，直到應(yīng)用程序讀取成功，發(fā)送緩沖區(qū)用于保存發(fā)送數(shù)據(jù)，直到發(fā)送成功。

5、ChannelOption.SO_LINGER

ChannelOption.SO_LINGER參數(shù)對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的SO_LINGER，Linux內(nèi)核默認(rèn)的處理方式是當(dāng)用戶調(diào)用close（）方法的時(shí)候，函數(shù)返回，在可能的情況下，盡量發(fā)送數(shù)據(jù)，不一定保證會(huì)發(fā)送剩余的數(shù)據(jù)，造成了數(shù)據(jù)的不確定性，使用SO_LINGER可以阻塞close()的調(diào)用時(shí)間，直到數(shù)據(jù)完全發(fā)送。

6、ChannelOption.TCP_NODELAY

ChannelOption.TCP_NODELAY參數(shù)對(duì)應(yīng)于套接字選項(xiàng)中的TCP_NODELAY,該參數(shù)的使用與Nagle算法有關(guān)。

Nagle算法是將小的數(shù)據(jù)包組裝為更大的幀然后進(jìn)行發(fā)送，而不是輸入一次發(fā)送一次，因此在數(shù)據(jù)包不足的時(shí)候會(huì)等待其他數(shù)據(jù)的到來，組裝成大的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，雖然該算法有效提高了網(wǎng)絡(luò)的有效負(fù)載，但是卻造成了延時(shí)。

而該參數(shù)的作用就是禁止使用Nagle算法，使用于小數(shù)據(jù)即時(shí)傳輸。和TCP_NODELAY相對(duì)應(yīng)的是TCP_CORK，該選項(xiàng)是需要等到發(fā)送的數(shù)據(jù)量最大的時(shí)候，一次性發(fā)送數(shù)據(jù)，適用于文件傳輸。

ChannelOption屬性
SO_BROADCAST 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_BROADCAST，將消息發(fā)送到廣播地址。
如果目標(biāo)中指定的接口支持廣播數(shù)據(jù)包，則啟用此選項(xiàng)可讓應(yīng)用程序發(fā)送廣播消息。
SO_KEEPALIVE 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_KEEPALIVE，保持連接。
在空閑套接字上發(fā)送探測(cè)，以驗(yàn)證套接字是否仍處于活動(dòng)狀態(tài)。
SO_SNDBUF 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_SNDBUF，設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)的大小。
SO_RCVBUF 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_RCVBUF，獲取接收緩沖區(qū)的大小。
SO_REUSEADDR 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_REUSEADDR，本地地址復(fù)用。
啟用此選項(xiàng)允許綁定已使用的本地地址。
SO_LINGER 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：SO_LINGER，延遲關(guān)閉連接。
啟用此選項(xiàng)，在調(diào)用close時(shí)如果存在未發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，在close期間將阻止調(diào)用應(yīng)用程序，直到數(shù)據(jù)被傳輸或連接超時(shí)。
SO_BACKLOG

對(duì)應(yīng)TCP/IP協(xié)議中<font color=red>backlog</font>參數(shù)，<font color=red>backlog</font>即連接隊(duì)列，設(shè)置TCP中的連接隊(duì)列大小。如果隊(duì)列滿了，會(huì)發(fā)送一個(gè)ECONNREFUSED錯(cuò)誤信息給C端，即“ Connection refused”。
SO_TIMEOUT 等待客戶連接的超時(shí)時(shí)間。
IP_TOS 對(duì)應(yīng)套接字層的套接字：IP_TOS，在IP標(biāo)頭中設(shè)置服務(wù)類型（TOS）和優(yōu)先級(jí)。
IP_MULTICAST_ADDR 對(duì)應(yīng)IP層的套接字選項(xiàng)：IP_MULTICAST_IF，設(shè)置應(yīng)發(fā)送多播數(shù)據(jù)報(bào)的傳出接口。
IP_MULTICAST_IF 對(duì)應(yīng)IP層的套接字選項(xiàng)：IP_MULTICAST_IF2，設(shè)置應(yīng)發(fā)送多播數(shù)據(jù)報(bào)的IPV6傳出接口。
IP_MULTICAST_TTL 對(duì)應(yīng)IP層的套接字選項(xiàng)：IP_MULTICAST_TTL，在傳出的 多播數(shù)據(jù)報(bào)的IP頭中設(shè)置生存時(shí)間（TTL）。
IP_MULTICAST_LOOP_DISABLED 取消 指定應(yīng)將 傳出的多播數(shù)據(jù)報(bào)的副本 回傳到發(fā)送主機(jī)，只要它是多播組的成員即可。
TCP_NODELAY

對(duì)應(yīng)TCP層的套接字選項(xiàng)：TCP_NODELAY，指定TCP是否遵循<font color=#35b998>Nagle算法</font> 決定何時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。Nagle算法代表通過減少必須發(fā)送包的個(gè)數(shù)來增加網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的效率。即盡可能發(fā)送大塊數(shù)據(jù)避免網(wǎng)絡(luò)中充斥著大量的小數(shù)據(jù)塊。如果要追求高實(shí)時(shí)性，需要設(shè)置關(guān)閉Nagle算法；如果需要追求減少網(wǎng)絡(luò)交互次數(shù)，則設(shè)置開啟Nagle算法。

??

?ChannelOption通用配置

參數(shù) 說明
ALLOCATOR ByteBuf的分配器，默認(rèn)值為ByteBufAllocator.DEFAULT。
RCVBUF_ALLOCATOR

用于Channel分配接受Buffer的分配器，默認(rèn)值為AdaptiveRecvByteBufAllocator.DEFAULT，是一個(gè)自適應(yīng)的接受緩沖區(qū)分配器，能根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)大小。可選值為FixedRecvByteBufAllocator，固定大小的接受緩沖區(qū)分配器。
MESSAGE_SIZE_ESTIMATOR

消息大小估算器，默認(rèn)為DefaultMessageSizeEstimator.DEFAULT。估算ByteBuf、ByteBufHolder和FileRegion的大小，其中ByteBuf和ByteBufHolder為實(shí)際大小，F(xiàn)ileRegion估算值為0。該值估算的字節(jié)數(shù)在計(jì)算水位時(shí)使用，F(xiàn)ileRegion為0可知FileRegion不影響高低水位。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-845530.html
CONNECT_TIMEOUT_MILLIS 連接超時(shí)毫秒數(shù)，默認(rèn)值30000毫秒即30秒。
WRITE_SPIN_COUNT 一個(gè)Loop寫操作執(zhí)行的最大次數(shù)，默認(rèn)值為16。也就是說，對(duì)于大數(shù)據(jù)量的寫操作至多進(jìn)行16次，如果16次仍沒有全部寫完數(shù)據(jù)，此時(shí)會(huì)提交一個(gè)新的寫任務(wù)給EventLoop，任務(wù)將在下次調(diào)度繼續(xù)執(zhí)行。這樣，其他的寫請(qǐng)求才能被響應(yīng)不會(huì)因?yàn)閱蝹€(gè)大數(shù)據(jù)量寫請(qǐng)求而耽誤。
WRITE_BUFFER_WATER_MARK
ALLOW_HALF_CLOSURE 一個(gè)連接的遠(yuǎn)端關(guān)閉時(shí)本地端是否關(guān)閉，默認(rèn)值為False。值為False時(shí)，連接自動(dòng)關(guān)閉；為True時(shí)，觸發(fā)ChannelInboundHandler的userEventTriggered()方法，事件為ChannelInputShutdownEvent。
AUTO_READ 自動(dòng)讀取，默認(rèn)值為True。Netty只在必要的時(shí)候才設(shè)置關(guān)心相應(yīng)的I/O事件。對(duì)于讀操作，需要調(diào)用channel.read()設(shè)置關(guān)心的I/O事件為OP_READ，這樣若有數(shù)據(jù)到達(dá)才能讀取以供用戶處理。該值為True時(shí)，每次讀操作完畢后會(huì)自動(dòng)調(diào)用channel.read()，從而有數(shù)據(jù)到達(dá)便能讀??；否則，需要用戶手動(dòng)調(diào)用channel.read()。需要注意的是：當(dāng)調(diào)用config.setAutoRead(boolean)方法時(shí)，如果狀態(tài)由false變?yōu)閠rue，將會(huì)調(diào)用channel.read()方法讀取數(shù)據(jù)；由true變?yōu)閒alse，將調(diào)用config.autoReadCleared()方法終止數(shù)據(jù)讀取。

到了這里，關(guān)于netty構(gòu)建udp服務(wù)器以及發(fā)送報(bào)文到客戶端客戶端詳細(xì)案例的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

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