使用 Netty 实现 IM 聊天贼简单，看不懂就锤爆哪吒的狗头~（上）

• 1. 概述
• 2. 构建 Netty 服务端与客户端
• 3. 通信协议
• 4. 消息分发
• 5. 断开重连
• 6. 心跳机制与空闲检测
• 7. 认证逻辑
• 8. 单聊逻辑
• 9. 群聊逻辑
• 666. 彩蛋

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原创不易，给点个 哪吒 嘿，一起冲鸭！

1. 概述

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Netty 是一个 Java 开源框架。

Netty 提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

也就是说，Netty 是一个基于 NIO 的客户、服务器端编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户，服务端应用。

Netty 相当简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如，TCP 和 UDP 的 Socket 服务开发。

下面，我们来新建三个项目，如下图所示：

三个项目

• lab-67-netty-demo-server 项目：搭建 Netty 服务端。
• lab-67-netty-demo-client 项目：搭建 Netty 客户端。
• lab-67-netty-demo-common 项目：提供 Netty 的基础封装，提供消息的编解码、分发的功能。

另外，我们也会提供 Netty 常用功能的示例：

• 心跳机制，实现服务端对客户端的存活检测。
• 断线重连，实现客户端对服务端的重新连接。

不哔哔，直接开干。

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友情提示：可能会胖友担心，没有 Netty 基础是不是无法阅读本文？！

艿艿的想法，看！就硬看，按照代码先自己能搭建一下哈~文末，艿艿会提供一波 Netty 基础入门的文章。

2. 构建 Netty 服务端与客户端

本小节，我们先来使用 Netty 构建服务端与客户端的核心代码，让胖友对项目的代码有个初始的认知。

2.1 构建 Netty 服务端

创建 lab-67-netty-demo-server 项目，搭建 Netty 服务端。如下图所示：

项目结构

下面，我们只会暂时看看 server 包下的代码，避免信息量过大，击穿胖友的秃头。

2.1.1 NettyServer

创建 NettyServer 类，Netty 服务端。代码如下：

@Component
public class NettyServer {    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());    @Value("${netty.port}")
    private Integer port;    @Autowired
    private NettyServerHandlerInitializer nettyServerHandlerInitializer;    /**
     * boss 线程组，用于服务端接受客户端的连接
     */
    private EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
    /**
     * worker 线程组，用于服务端接受客户端的数据读写
     */
    private EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
    /**
     * Netty Server Channel
     */
    private Channel channel;    /**
     * 启动 Netty Server
     */
    @PostConstruct
    public void start() throws InterruptedException {
        // <2.1> 创建 ServerBootstrap 对象，用于 Netty Server 启动
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
        // <2.2> 设置 ServerBootstrap 的各种属性
        bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) // <2.2.1> 设置两个 EventLoopGroup 对象
                .channel(NioServerSocketChannel.class)  // <2.2.2> 指定 Channel 为服务端 NioServerSocketChannel
                .localAddress(new InetSocketAddress(port)) // <2.2.3> 设置 Netty Server 的端口
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) // <2.2.4> 服务端 accept 队列的大小
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) // <2.2.5> TCP Keepalive 机制，实现 TCP 层级的心跳保活功能
                .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) // <2.2.6> 允许较小的数据包的发送，降低延迟
                .childHandler(nettyServerHandlerInitializer);
        // <2> 绑定端口，并同步等待成功，即启动服务端
        ChannelFuture future = bootstrap.bind().sync();
        if (future.isSuccess()) {
            channel = future.channel();
            logger.info("[start][Netty Server 启动在 {} 端口]", port);
        }
    }    /**
     * 关闭 Netty Server
     */
    @PreDestroy
    public void shutdown() {
        // <3.1> 关闭 Netty Server
        if (channel != null) {
            channel.close();
        }
        // <3.2> 优雅关闭两个 EventLoopGroup 对象
        bossGroup.shutdownGracefully();
        workerGroup.shutdownGracefully();
    }}

① 在类上，添加 @Component 注解，把 NettyServer 的创建交给 Spring 管理。

• port 属性，读取 application.yml 配置文件的 netty.port 配置项。
• #start() 方法，添加 @PostConstruct 注解，启动 Netty 服务器。
• #shutdown() 方法，添加 @PreDestroy 注解，关闭 Netty 服务器。

② 我们来详细看看 #start() 方法的代码，如何实现 Netty Server 的启动。

<2.1> 处，创建 ServerBootstrap 类，Netty 提供的服务器的启动类，方便我们初始化 Server。

<2.2> 处，设置 ServerBootstrap 的各种属性。

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友情提示：这里涉及较多 Netty 组件的知识，艿艿先以简单的语言描述，后续胖友在文末的 Netty 基础入门的文章，补充学噢。

<2.2.1> 处，调用 #group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup) 方法，设置使用 bossGroup 和 workerGroup。其中：

• bossGroup 属性：Boss 线程组，用于服务端接受客户端的连接。
• workerGroup 属性：Worker 线程组，用于服务端接受客户端的数据读写。

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Netty 采用的是多 Reactor 多线程的模型，服务端可以接受更多客户端的数据读写的能力。原因是：

创建专门用于接受客户端连接的 bossGroup 线程组，避免因为已连接的客户端的数据读写频繁，影响新的客户端的连接。

创建专门用于接收客户端读写的 workerGroup 线程组，多个线程进行客户端的数据读写，可以支持更多客户端。

课后习题：感兴趣的胖友，后续可以看看《【NIO 系列】——之 Reactor 模型》文章。

<2.2.2> 处，调用 #channel(Class<? extends C> channelClass) 方法，设置使用 NioServerSocketChannel 类，它是 Netty 定义的 NIO 服务端 TCP Socket 实现类。

<2.2.3> 处，调用 #localAddress(SocketAddress localAddress) 方法，设置服务端的端口。

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