TCP/IP ，socket，netty
TCP/IP ，socket，netty
TCP/IP是什么？
TCP/IP不是一个协议，而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议，IMCP协议，TCP协议，以及我们更加熟悉的HTTP、FTP协议等等。
TCP/IP协议族按照层次由上到下，层层包装。HTTP与FTP，SMTP等为应用层，TCP和UDP协议为传输层，IP协议为网络层。由此可见TCP/IP的重要性。
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TCP特点
TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达
TCP连接
TCP连接俗称三次握手
1.客户端发送一个SYN并且把这段连接的序号设定为随机数A给服务器
2.服务器端为合理的SYN返回一个SYN/ACK包，ACK的确认码为 A+1，同时这个包本身又带有一个随机产生的序号B
3.客户端收到包后再次发送一个ACK，服务器收到这个ACK后，连接就建立了，开始TCP 数据传输。
ps：握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”（过程就不细写了，就是服务器和客户端交互，最终确定断开）。
4.第四次握手---断开链接
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socket(套接字)
socket的由来：TCP/IP被集成到UNIX系统后，同时出现了许多成熟的TCP/IP应用程序接口(API)，这个API称为Socket接口，它是横在应用层和传输层之间的一个编程接口。
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socket服务实现通信方式：
public class SocketServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 监听指定的端口
int port = 55533;
ServerSocket server = new ServerSocket(port);
// server将一直等待连接的到来
System.out.println("server将一直等待连接的到来");
Socket socket = server.accept();
// 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
//注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
}
System.out.println("get message from client: " + sb);
inputStream.close();
socket.close();
server.close();
}
}
在上面的例子中，服务端仅仅只是接受了一个Socket请求，并处理了它，然后就结束了，但是在实际开发中，一个Socket服务往往需要服务大量的Socket请求，那么就不能再服务完一个Socket的时候就关闭了。
public class SocketServer {
public static void main(String args[]) throws Exception {
// 监听指定的端口
int port = 55533;
ServerSocket server = new ServerSocket(port);
// server将一直等待连接的到来
System.out.println("server将一直等待连接的到来");
//如果使用多线程，那就需要线程池，防止并发过高时创建过多线程耗尽资源
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(100);
while (true) {
Socket socket = server.accept();
Runnable runnable=()->{
try {
// 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
// 注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
}
System.out.println("get message from client: " + sb);
inputStream.close();
socket.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
};
threadPool.submit(runnable);
}
}
}
IO模型：AIO,BIO,NIO
Java BIO ： 同步并阻塞，一个连接一个线程
Java NIO ： 同步非阻塞，一个请求一个线程，I/O多路复用机制
Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，一个有效请求一个线程
浅谈netty
如果用原生socket需要处理很多线程 IO等等 。使用netty帮我们省下很多心力
netty实现的方法：TCPServer 为发布socket服务的主类
public class TCPServer {
private void bind() throws Exception {
try {
this.bossGroup = new NioEventLoopGroup(nettyServerConfig.getMaxThreads());
this.workerGroup = new NioEventLoopGroup(nettyServerConfig.getMaxThreads());
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new TcpChannel(nettyServerConfig.getMaxFrameLength())).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) //
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
this.log.info("TCP服务启动完毕,port={}", nettyServerConfig.getPort());
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(nettyServerConfig.getPort()).sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} finally {
//优雅关闭
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
} }
核心部件
Bootstrap / ServerBootstrap：引导器；
Channel：通道；
ChannelPipeline：通道管道；
ChannelHandler：通道处理器；
EventLoop：事件执行环；
ChannelFuture：通道执行结果占位符；
常用到的适配处理器如下：
1.ChannelHandlerAdapter：通用通道处理适配器；
2.ChannelInboundHandlerAdapter：入站通道处理适配器；3.ChannelOutboundHandlerAdapter：出站通道处理适配器；
4.ChannelDuplexHandlerAdapter：双工通道处理适配器；
Netty自带拆包类
自己实现拆包虽然可以细粒度控制, 但是也会有些不方便, 可以直接调用Netty提供的一些内置拆包类.
FixedLengthFrameDecoder 按照特定长度组包
DelimiterBasedFrameDecoder 按照指定分隔符组包, 例如：我们项目中的首尾为0x7e
LineBasedFrameDecoder 按照换行符进行组包, 例如：\r \n等等
