【README】

本文总结自B站《尚硅谷-netty》，很不错；内容如下：

netty的编码器与解码器；
netty客户端与服务器通过 protobuf 传输报文的开发方式；
文末po出了所有代码；

【1】netty的编码器与解码器 codec

1）编解码器应用场景

编写网络应用程序时，因为数据在网络中传输的都是二进制字节码数据，在发送数据时就需要编码，接收数据时就需要解码；如下图

【图1】编码与解码流程图

2） codec(编解码器) 的组成部分有两个：decoder(解码器)和encoder(编码器)。

encoder 负责把业务数据（如pojo对象）转换成字节码数据；
decoder 负责把字节码数据转换成业务数据（如pojo对象）；

补充：编解码器对应的英文“codec”（compress和decompress简化而成的合成词语 )，from wikipedia；

3）java序列化的问题（所以才引入了 protobuf）：

Netty 本身自带的 ObjectDecoder 和 ObjectEncoder 可以用来实现POJO对象或各种业务对象的编码和解码，底层使用的仍是 Java 序列化技术 , 而Java 序列化技术本身效率就不高，存在如下问题
- 无法跨语言；
- 序列化后的体积太大，是二进制编码的 5 倍多；
- 序列化性能太低；

引入新的解决方案： google 的 Protobuf ；

【2】Protobuf

【2.1】概述

0） intro2 protobuf, refer2 https://developers.google.com/protocol-buffers ;

1）ProtoBuf定义：

是 Protocol Buffer 的缩写，即协议缓冲区；它是google实现的一种开源跨平台的序列化资料结构的协议。

2）ProtoBuf 是google提出的结构数据序列化方法，可简单类比于 XML，其具有以下特点：

① 语言无关、平台无关。即 ProtoBuf 支持 Java、C++、Python 等多种语言，支持多个平台；
② 高效。即比 XML 更小（3 ~ 10倍）、更快（20 ~ 100倍）、更为简单；
③ 扩展性、兼容性好。你可以更新数据结构，而不影响和破坏原有的旧程序；

【小结】

说的直接点， protobuf序列化性能优于 java序列化；
因为protobuf 很适合做数据存储或 RPC[远程过程调用]数据交换格式，所以目前有些公司把远程调用的报文传输方式从 http+json 修改为 tcp+protobuf ；

3）基于protobuf的编码与解码流程

【图解】使用protobuf序列化 java对象的步骤；

步骤1：编写 proto 文件；
步骤2：使用 protoc.exe 编译把 proto文件编译为 java文件（pojo文件）；
步骤3：创建pojo对象并赋值，发送到服务器；

【补充】关于 protobuf的更多介绍，refer2 https://www.jianshu.com/p/a24c88c0526a

【2.2】 netty客户端服务器通过protobuf传输报文

说明：

为了清晰展示 protobuf 的开发方式，下文使用了截图；但 netty通过 protobuf 传输报文的所有代码，会在文末po出；

【步骤1】引入 protobuf 依赖

<dependency><groupId>com.google.protobuf</groupId>    <artifactId>protobuf-java</artifactId><version>3.6.1</version>
</dependency>

【步骤2】编写 proto 文件

Student.proto

syntax="proto3"; // 版本
option java_outer_classname = "StudentPOJO"; // 生成的外部类名，同时也是文件名
// protobuf 使用 message 管理数据
message Student { // 会在 StudentPOJO 外部类生成一个内部类 Student，他是真正方发送的POJO对象int32 id = 1; // Student类中有一个属性，属性名为 id，类型为 int32; 1 表示属性序号并不是属性值；string name = 2;}

【步骤3】编译 proto文件到 POJO javabean 文件

编译命令：

protoc.exe --java_out=. Student.proto

【补充】

protoc.exe 编译器到这个地方 Central Repository: com/google/protobuf/protoc/3.6.1 下载，并录入到path（系统环境变量）
生成的 javabean文件为： StudentPOJO.java

【步骤4】客户端发送 Student 对象到服务器

1）客户端添加 protobuf 编码器 ProtobufEncoder;

2）客户端处理器

根据 protobuf编译成的 POJO类文件，创建对应javabean对象，并发送到服务器；

【步骤5】服务器解码protobuf字节码

添加 protobuf解码器 ProtobufDecoder ；

netty服务器处理器，接收POJO类对象，pojo类是由protobuf编译而成；

【演示结果】netty客户端与服务器使用 probobuf传输报文

【3】netty 使用 protobuf传输报文的客户端与服务器代码（源代码）

【3.1】netty服务器

1）netty服务器（注意它添加的protobuf解码器 ProtobufDecoder ）

public class ProtobufNettyServer76 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 创建 BossGroup 和 WorkerGroup// 1. 创建2个线程组 bossGroup， workerGroup// 2 bossGroup 仅处理连接请求； 真正的业务逻辑，交给workerGroup完成；// 3 两个线程组都是无限循环// 4 bossGroup 和 workerGroup 含有的子线程（NIOEventLoop）个数// 默认是 cpu核数 * 2EventLoopGroup boosGroup = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup workerGruop = new NioEventLoopGroup();try {// 创建服务器端的启动对象， 配置参数ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();bootstrap.group(boosGroup, workerGruop) // 设置2个线程组.channel(NioServerSocketChannel.class) // 使用NIOSocketChannel 作为服务器的通道实现.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // 设置线程队列等待连接的个数.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true) // 设置保持活动连接状态.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { // 创建一个通道初始化对象// 给 pipeline 设置处理器@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();// 添加 protobuf 解码器, 指定对哪种对象进行解码pipeline.addLast("decoder", new ProtobufDecoder(StudentPOJO.Student.getDefaultInstance()));// 添加业务处理器
//                            pipeline.addLast(new ProtobufNettyServerHandler());pipeline.addLast(new ProtobufNettyServerHandler2());}});  // 给我们的workerGroup 的 EventLoop 对应的管道设置处理器System.out.println("... server is ready.");// 启动服务器， 绑定端口并同步处理 ，生成一个 ChannelFuture对象ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind(6668).sync();channelFuture.addListener((future1) -> System.out.println("Finish binding"));// 给 channelFuture 注册监听器，监听我们关心的事件channelFuture.addListener(future -> {if (future.isSuccess()) {System.out.println("监听端口6668 成功");}else {System.out.println("监听端口6668 失败");}});// 对关闭通道进行监听channelFuture.channel().closeFuture().sync();} finally {// 优雅关闭boosGroup.shutdownGracefully();workerGruop.shutdownGracefully();}}
}

2）netty服务器处理器（channelRead0方法中的 StudentPOJO.Student javabean就是由 protobuf编译生成的java类）

public class ProtobufNettyServerHandler2 extends SimpleChannelInboundHandler<StudentPOJO.Student> {// 读写数据事件（读取客户端发送的消息）// 1. ChannelHandlerContext ctx： 上下文信息，包括管道pipeline，通道channel，地址// 2. Object msg： 客户端发送的数据，默认是 Object@Overridepublic void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, StudentPOJO.Student student) throws Exception {System.out.println("SimpleChannelInboundHandler子类handler-客户端发送的数据 id=" + student.getId() + " name=" + student.getName());}// 数据读取完毕，回复客户端@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {// writeAndFlush 是 write + flush ;把数据写入到缓冲，并刷新ChannelFuture channelFuture = ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello, 客户端", StandardCharsets.UTF_8));channelFuture.addListener(future -> System.out.println("回复成功"));}// 处理异常，关闭通道@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {ctx.channel().close();}
}

【3.2】netty客户端

1）netty客户端（注意其添加的 Protobuf编码器 ProtobufEncoder）

public class ProtobufNettyClient76 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 客户端需要一个事件循环组EventLoopGroup eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();try {// 创建客户端启动对象， 注意是 BootStrapBootstrap bootstrap = new Bootstrap();// 设置相关参数bootstrap.group(eventLoopGroup) // 设置线程组.channel(NioSocketChannel.class) // 设置客户端通道实现类(反射).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();// 添加 ProtobufEncoder 编码器pipeline.addLast(new ProtobufEncoder());// 添加业务处理器pipeline.addLast(new ProtobufNettyClientHandler()); // 加入自己的处理器}});System.out.println("client is ok");// 启动客户端去连接服务器// ChannelFuture， 设计到netty的异步模型ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 6668).sync();// 给关闭通道进行监听channelFuture.channel().closeFuture().sync();} finally {eventLoopGroup.shutdownGracefully();}}
}

2）netty客户端处理器（注意 channelActive方法中的 StudentPOJO.Student，是由Protobuf编译生成的POJO类）

public class ProtobufNettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {// 当通道就绪就会触发该方法@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {// 发送一个 StudentPOJO 对象到服务器StudentPOJO.Student student = StudentPOJO.Student.newBuilder().setId(4).setName("zhangsan").build();ctx.writeAndFlush(student);}// 当通道有读取事件时，会触发@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;System.out.println("服务器回复消息：" + byteBuf.toString(StandardCharsets.UTF_8) + ", 当前时间=" + DateUtils.getNowTimestamp());System.out.println("服务器地址：" + ctx.channel().remoteAddress());}// 捕获异常@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {cause.printStackTrace();ctx.close();}
}