Netty核心功能与线程模型精讲

文章目录

  • 一、Netty初探
    • 1.1 Netty的使用场景
  • 二、Netty通讯示例
  • 三、Netty线程模型
    • 3.1 模型解释
  • 四、Netty模块组件
    • 4.1 Bootstrap和ServerBootstrap
    • 4.2 Future和ChannelFuture
    • 4.3 Channel
    • 4.4 Selector
    • 4.5 NioEventLoop
    • 4.6 NioEventLoopGroup
    • 4.7 ChannelHandler
    • 4.8 ChannelHandlerContext
    • 4.9 ChannelPipline
  • 五、ByteBuf详解
  • 六、Netty实战聊天室系统

一、Netty初探

NIO 的类库和 API 繁杂, 使用麻烦: 需要熟练掌握Selector、 ServerSocketChannel、 SocketChannel、 ByteBuffer等。

开发工作量和难度都非常大: 例如客户端面临断线重连、 网络闪断、心跳处理、半包读写、 网络拥塞和异常流的处理等等。

Netty 对 JDK 自带的 NIO 的 API 进行了良好的封装,解决了上述问题。且Netty拥有高性能、 吞吐量更高,延迟更低,减少资源消耗,最小化不必要的内存复制等优点。

Netty 现在都在用的是4.x,5.x版本已经废弃,Netty 4.x 需要JDK 6以上版本支持。

1.1 Netty的使用场景

1、互联网行业:在分布式系统中,各个节点之间需要远程服务调用,高性能的 RPC 框架必不可少,Netty 作为异步高性能的通信框架,往往作为基础通信组件被这些 RPC 框架使用。典型的应用有:阿里分布式服务框架 Dubbo 的 RPC 框架使用 Dubbo 协议进行节点间通信,Dubbo 协议默认使用 Netty 作为基础通信组件,用于实现。各进程节点之间的内部通信。Rocketmq底层也是用的Netty作为基础通信组件。

2、游戏行业:无论是手游服务端还是大型的网络游戏,Java 语言得到了越来越广泛的应用。Netty 作为高性能的基础通信组件,它本身提供了 TCP/UDP 和 HTTP 协议栈。

3、大数据领域:经典的 Hadoop 的高性能通信和序列化组件 Avro 的 RPC 框架,默认采用 Netty 进行跨界点通信,它的 Netty Service 基于 Netty 框架二次封装实现。
netty相关开源项目:https://netty.io/wiki/related-projects.html

二、Netty通讯示例

Netty的maven依赖:

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.35.Final</version>
</dependency>

服务端代码:

package com.jihu.netty.server;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 1. 创建两个线程组bossGroup和workerGroup
        // NioEventLoop含有的子线程个数默认为cpu核数的两倍
        // bossGroup只是处理连接请求, 所以线程数设置成1即可; 由workerGroup真正处理客户端业务
        NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            // 创建服务端的启动对象
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            // 使用链式编程来配置参数
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) // 设置两个线程组
                    // 使用NioServerSocketChannel作为服务器的通道实现
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    /* 初始化服务器连接队列大小. 服务器处理客户端连接是顺序处理的, 所以同一时间只能处理一个客户端连接
                       当多个客户端连接同时来的时候, 服务端将不能处理的客户端连接请求放在队列中等待处理  */
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // 创建通道初始化对象, 设置初始化参数
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            // 对workerGroup的SocketChannel设置处理器, 我们需要自己实现
                            socketChannel.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
                        }
                    });
            System.out.println("netty server start...");

            // 为服务端启动对象绑定一个端口并生成一个ChannelFuture异步对象, 通过isDone()等方法可以判断异步事件的执行情况
            // 启动服务器(并绑定端口), bind是异步操作,sync方法是等待异步操作执行完毕
            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(9000);
            /* cf.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture channelFuture) throws Exception {
                    if (cf.isSuccess()) {
                        System.out.println("监听端口9000成功");
                    } else {
                        System.out.println("监听端口9000失败");
                    }
                }
            }); */

            // 关闭通道监听, closeFuture是异步操作,监听通道关闭
            // 通过sync方法同步等待通道关闭处理完毕,这里会阻塞等待通道关闭完成
            cf.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}
package com.jihu.netty.server;

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


/**
 * 自定义Handler需要继承netty规定好的某个HandlerAdapter(规范)
 */
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    /**
     * 读取客户端发送的数据
     * @param ctx 上下文对象, 含有channel和管道pipeline
     * @param msg 客户端发送的数据
     * @throws Exception e
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("服务器读取线程: " + Thread.currentThread().getName());

        Channel channel = ctx.channel();
        ChannelPipeline pipeline = ctx.pipeline();

        // 将msg转成一个 ByteBuf, 类似NIO的ByteBuffer
        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("接收到客户端消息: " + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 数据读取完毕处理方法
     *
     * @param ctx ctx
     * @throws Exception e
     */
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer("HelloClient", CharsetUtil.UTF_8);
        ctx.writeAndFlush(buffer);
    }

    /**
     * 处理异常, 一般是需要关闭通道
     *
     * @param ctx c
     * @param cause c
     * @throws Exception e
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        System.out.println(cause.getMessage());
        ctx.close();
    }
}

客户端代码:

package com.jihu.netty.client;

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

public class NettyClient {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 客户端需要一个事件循环组
        NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {
            // 创建客户端启动对象
            // 注意: 服务端启动对象是 ServerBootstrap
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            // 设置相关参数
            bootstrap.group(group) // 设置线程组
                    // 使用NioSocketChannel作为客户端的通道实现
                    // 注意: 服务端的类型是NioServerSocketChannel
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            // 假如处理器
                            socketChannel.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());
                        }
                    });
            System.out.println("netty client start...");

            // 启动客户端去连接服务端
            ChannelFuture future = bootstrap.connect("127.0.0.1", 9000).sync();
            // 对关闭通道进行监听
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}
package com.jihu.netty.client;

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 {

    /**
     * 客户端成功连接到服务端就会触发该方法
     * @param ctx ctx
     * @throws Exception e
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer("HelloServer", CharsetUtil.UTF_8);
        ctx.writeAndFlush(buffer);
    }

    //当通道有读取事件时会触发,即服务端发送数据给客户端
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
        System.out.println("收到服务端的消息:" + buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        System.out.println("服务端的地址: " + ctx.channel().remoteAddress());
    }

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

看完代码,我们发现Netty框架的目标就是让你的业务逻辑从网络基础应用编码中分离出来,让你可以专注业务的开发,而不需写一大堆类似NIO的网络处理操作。

三、Netty线程模型

可以先理解下《Scalable IO in Java》这篇文章里说的一些IO处理模式,Netty的线程模型如下图所示:
在这里插入图片描述

3.1 模型解释

1、Netty 抽象出两组线程池BossGroup和WorkerGroup,BossGroup专门负责接收客户端的连接, WorkerGroup专门负责网络的读写

2、 BossGroup和WorkerGroup类型都是NioEventLoopGroup

3、NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环线程组, 这个组中含有多个事件循环线程 , 每一个事件循环线程是NioEventLoop

4、每个NioEventLoop都有一个selector , 用于监听注册在其上的socketChannel的网络通讯

5、每个Boss NioEventLoop线程内部循环执行的步骤有 3 步

  • 处理accept事件 , 与client 建立连接 , 生成 NioSocketChannel
  • 将NioSocketChannel注册到某个worker NIOEventLoop上的selector
  • 处理任务队列的任务 , 即runAllTasks

6、每个worker NIOEventLoop线程循环执行的步骤

  • 轮询注册到自己selector上的所有NioSocketChannel 的read, write事件
  • 处理 I/O 事件, 即read , write 事件, 在对应NioSocketChannel 处理业务
  • runAllTasks处理任务队列TaskQueue的任务 ,一些耗时的业务处理一般可以放入TaskQueue中慢慢处理,这样不影响数据在 pipeline 中的流动处理

7、每个worker NIOEventLoop处理NioSocketChannel业务时,会使用 pipeline (管道),管道中维护了很多 handler 处理器用来处理 channel 中的数据

四、Netty模块组件

4.1 Bootstrap和ServerBootstrap

Bootstrap 意思是引导,一个 Netty 应用通常由一个 Bootstrap 开始,主要作用是配置整个 Netty 程序,串联各个组件,Netty 中 Bootstrap 类是客户端程序的启动引导类,ServerBootstrap 是服务端启动引导类。

4.2 Future和ChannelFuture

正如前面介绍,在 Netty 中所有的 IO 操作都是异步的,不能立刻得知消息是否被正确处理。

但是可以过一会等它执行完成或者直接注册一个监听,具体的实现就是通过 Future 和 ChannelFutures,他们可以注册一个监听,当操作执行成功或失败时监听会自动触发注册的监听事件。

4.3 Channel

Netty 网络通信的组件,能够用于执行网络 I/O 操作。Channel 为用户提供:

  • 当前网络连接的通道的状态(例如是否打开?是否已连接?)
  • 网络连接的配置参数 (例如接收缓冲区大小)
  • 提供异步的网络 I/O 操作(如建立连接,读写,绑定端口),异步调用意味着任何 I/O 调用都将立即返回,并且不保证在调用结束时所请求的 I/O 操作已完成。
  • 用立即返回一个 ChannelFuture 实例,通过注册监听器到 ChannelFuture 上,可以 I/O 操作成功、失败或取消时回调通知调用方。
  • 支持关联 I/O 操作与对应的处理程序

不同协议、不同的阻塞类型的连接都有不同的 Channel 类型与之对应。

下面是一些常用的 Channel 类型:

  • NioSocketChannel,异步的客户端 TCP Socket 连接
  • NioServerSocketChannel,异步的服务器端 TCP Socket 连接
  • NioDatagramChannel,异步的 UDP 连接
  • NioSctpChannel,异步的客户端 Sctp 连接
  • NioSctpServerChannel,异步的 Sctp 服务器端连接

这些通道涵盖了 UDP 和 TCP 网络 IO 以及文件 IO。

4.4 Selector

Netty 基于 Selector 对象实现 I/O 多路复用,通过 Selector 一个线程可以监听多个连接的 Channel 事件。

当向一个 Selector 中注册 Channel 后,Selector 内部的机制就可以自动不断地查询(Select) 这些注册的 Channel 是否有已就绪的 I/O 事件(例如可读,可写,网络连接完成等),这样程序就可以很简单地使用一个线程高效地管理多个 Channel 。

4.5 NioEventLoop

NioEventLoop 中维护了一个线程和任务队列,支持异步提交执行任务,线程启动时会调用 NioEventLoop 的 run 方法,执行 I/O 任务和非 I/O 任务:

  • I/O 任务,即 selectionKey 中 ready 的事件,如 accept、connect、read、write 等,由processSelectedKeys 方法触发
  • 非 IO 任务,添加到 taskQueue 中的任务,如 register0、bind0 等任务,由 runAllTasks 方法触发

4.6 NioEventLoopGroup

NioEventLoopGroup主要管理 eventLoop 的生命周期,可以理解为一个线程池,内部维护了一组线程,每个线程(NioEventLoop)负责处理多个 Channel 上的事件,而一个 Channel 只对应于一个线程。

4.7 ChannelHandler

ChannelHandler 是一个接口,处理 I/O 事件或拦截 I/O 操作,并将其转发到其 ChannelPipeline(业务处理链)中的下一个处理程序。

ChannelHandler 本身并没有提供很多方法,因为这个接口有许多的方法需要实现,方便使用期间,可以继承它的子类:

  • ChannelInboundHandler 用于处理入站 I/O 事件。
  • ChannelOutboundHandler 用于处理出站 I/O 操作。

或者使用以下适配器类:

  • ChannelInboundHandlerAdapter 用于处理入站 I/O 事件。
  • ChannelOutboundHandlerAdapter 用于处理出站 I/O 操作。

4.8 ChannelHandlerContext

保存 Channel 相关的所有上下文信息,同时关联一个 ChannelHandler 对象。

4.9 ChannelPipline

保存 ChannelHandler 的 List,用于处理或拦截 Channel 的入站事件和出站操作。

ChannelPipeline 实现了一种高级形式的拦截过滤器模式,使用户可以完全控制事件的处理方式,以及 Channel 中各个的 ChannelHandler 如何相互交互。

在 Netty 中每个 Channel 都有且仅有一个 ChannelPipeline 与之对应,它们的组成关系如下:
在这里插入图片描述
一个 Channel 包含了一个 ChannelPipeline,而 ChannelPipeline 中又维护了一个由 ChannelHandlerContext 组成的双向链表,并且每个 ChannelHandlerContext 中又关联着一个 ChannelHandler。

read事件(入站事件)和write事件(出站事件)在一个双向链表中,入站事件会从链表 head 往后传递到最后一个入站的 handler,出站事件会从链表 tail 往前传递到最前一个出站的 handler,两种类型的 handler 互不干扰。

五、ByteBuf详解

从结构上来说,ByteBuf 由一串字节数组构成。数组中每个字节用来存放信息。

ByteBuf 提供了两个索引,一个用于读取数据,一个用于写入数据。这两个索引通过在字节数组中移动,来定位需要读或者写信息的位置。

当从 ByteBuf 读取时,它的 readerIndex(读索引)将会根据读取的字节数递增。

同样,当写 ByteBuf 时,它的 writerIndex 也会根据写入的字节数进行递增。
在这里插入图片描述
需要注意的是极限的情况是 readerIndex 刚好读到了 writerIndex 写入的地方。
如果 readerIndex 超过了 writerIndex 的时候,Netty 会抛出 IndexOutOf-BoundsException 异常。

示例代码:

package com.jihu.netty;

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

public class NettyByteBuf {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建byteBuf对象,该对象内部包含一个字节数组byte[10]
        // 通过readerindex和writerIndex和capacity,将buffer分成三个区域
        // 已经读取的区域:[0,readerindex)
        // 可读取的区域:[readerindex,writerIndex)
        // 可写的区域: [writerIndex,capacity)
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.buffer(10);
        System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            byteBuf.writeByte(i);
        }
        System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(byteBuf.getByte(i));
        }
        System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(byteBuf.readByte());
        }
        System.out.println("byteBuf=" + byteBuf);


        //用Unpooled工具类创建ByteBuf
        ByteBuf byteBuf2 = Unpooled.copiedBuffer("hello,java!", CharsetUtil.UTF_8);
        //使用相关的方法
        if (byteBuf2.hasArray()) {
            byte[] content = byteBuf2.array();
            //将 content 转成字符串
            System.out.println(new String(content, CharsetUtil.UTF_8));
            System.out.println("byteBuf2=" + byteBuf2);

            System.out.println(byteBuf2.getByte(0)); // 获取数组0这个位置的字符h的ascii码,h=104

            int len = byteBuf2.readableBytes(); //可读的字节数  12
            System.out.println("len=" + len);

            //使用for取出各个字节
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.println((char) byteBuf2.getByte(i));
            }

            //范围读取
            System.out.println(byteBuf2.getCharSequence(0, 6, CharsetUtil.UTF_8));
            System.out.println(byteBuf2.getCharSequence(6, 6, CharsetUtil.UTF_8));
        }
    }
}
byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 10)
byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 8, cap: 10)
0
1
2
3
4
byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 8, cap: 10)
0
1
2
3
4
byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 5, widx: 8, cap: 10)
hello,java!                      
byteBuf2=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 11, cap: 33)
104
len=11
h
e
l
l
o
,
j
a
v
a
!
hello,
java! 

Process finished with exit code 0

在这里插入图片描述

六、Netty实战聊天室系统

ChatServer:

package com.jihu.netty.chat;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
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;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) // 设置两个线程组
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // 创建通道初始化对象, 设置初始化参数
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline()
                                    // 向pipeline添加解码器
                                    .addLast("decoder", new StringDecoder())
                                    // 向pipeline添加解码器
                                    .addLast("encoder", new StringEncoder())
                                    .addLast(new ChatServerHandler());
                        }
                    });
            System.out.println("聊天室创建成功...");

            ChannelFuture cf = bootstrap.bind(9000).sync();
            TimeUnit.DAYS.sleep(1);
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

ChatServerHandler:

package com.jihu.netty.chat;

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;

import java.time.LocalDateTime;

public class ChatServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    // GlobalEventExecutor.INSTANCE 是全局的事件执行器, 是一个单例
    private static ChannelGroup channelGroup = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();
        // 向其他客户端推送当前客户端上线的消息
        channelGroup.writeAndFlush("[ 客户端 ]" + channel.remoteAddress() + "上线了 " + LocalDateTime.now() + "\n");

        // 将当前的channel添加到channelGroup
        channelGroup.add(channel);
        System.out.println(channel.remoteAddress() + "上线了 " + "\n");
    }

    // 表示channel处理不活跃状态, 提示用户离线了
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        Channel channel = ctx.channel();
        // 将当前用户离线的消息推送给其他用户
        channelGroup.writeAndFlush("[ 客户端 ]" + channel.remoteAddress() + "下线了 " + LocalDateTime.now() + "\n");
        System.out.println("[ 客户端 ]" + channel.remoteAddress() + "下线了 " + "\n");
        System.out.println("Channel group size = " + channelGroup.size());
    }

    // 读取数据
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
        Channel channel = channelHandlerContext.channel();
        // 遍历channelGroup, 将消息发送到所有的channel中, 也就是发送给所有的客户端
        for (Channel ch : channelGroup) {
            // 不用给自己发送消息
            if (ch != channel) {
                ch.writeAndFlush("[ 客户端 ]" + channel.remoteAddress() + "发送了消息 " + s + "\n");
            } else { // 回显自己发送的消息
                ch.writeAndFlush("[ 自己 ]"  + "发送了消息 " + s + "\n");
            }
        }
    }
}

ChatClient:

package com.jihu.netty.chat;

import com.jihu.netty.client.NettyClientHandler;
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
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.util.Scanner;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ChatClient {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

        try {
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group) // 设置线程组
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            socketChannel.pipeline()
                                    // 向pipeline添加解码器
                                    .addLast("decoder", new StringDecoder())
                                    // 向pipeline添加解码器
                                    .addLast("encoder", new StringEncoder())
                                    .addLast(new ChatClientHandler());
                        }
                    });

            ChannelFuture future = bootstrap.connect("127.0.0.1", 9000).sync();
            Channel channel = future.channel();
            System.out.println("===========" + channel.remoteAddress() + "=================");

            // 客户端需要创建一个扫描器来接收输入的消息
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()) {
                String msg = scanner.nextLine();
                // 通过channel消息发送到服务器
                channel.writeAndFlush(msg);
            }

            TimeUnit.DAYS.sleep(1);
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}

ChatClientHandler:

package com.jihu.netty.chat;

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

public class ChatClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
        System.out.println(s);
    }
}

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