Netty——心跳机制与断线重连

心跳机制与断线重连

心跳机制
- IdleStateHandler
- 客户端
- 服务端
- 测试
- - 正常情况
  - 异常情况
- 总结
断线重连

为了保证系统的稳定性，心跳机制和断线重连可是必不可少的，而这两个在Netty中也是非常好实现的

心跳机制

我们以客户端发送心跳为例，平时我们的心跳实现方式可能是搞个定时器，定时发送是吧，但是在Netty中却不一样，心跳被称为空闲检测，因为心跳的最主要作用就是判断是否存活、是否假死等情况，所以Netty中并不是定时发送，而是空闲的情况下才发送，空闲指的是一段时间内无读写事件的发生，也就是没有信息接收和信息发送啦，这时候我就要检测一下了

所以Netty的机制就是通过监测一段时间内是否有信息的读、写发生，然后产生一个事件，我们可以处理这个事件来达到我们的目的

IdleStateHandler

心跳与其他的数据处理Handler一样，都是建立连接后的数据处理，所以同样都是处理管道中的，IdleStateHandler就是Netty帮我们封装好了的处理类，我们可以直接使用并将它放入管道中，就可以自动检测一段时间内是否有读、写发生了，常用的构造有4个参数：

readerIdleTime：读事件检测，该时间内没有信息读取就会产生一个读信息的事件
writerIdleTime：写事件检测，该时间内没有信息发送就会产生一个写信息的事件
allIdleTime：读写事件检测，该时间内没有信息发送或者读取就会产生一个读写信息的事件
unit：时间单位

public IdleStateHandler(long readerIdleTime, long writerIdleTime, long allIdleTime, TimeUnit unit) {this(false, readerIdleTime, writerIdleTime, allIdleTime, unit);
}

使用：

// 管道中直接添加
// 时间配置为0则代表不检测对应事件
channel.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(5,0,0, TimeUnit.SECONDS))

触发的事件类型：

IdleState.READER_IDLE：读信息的事件
IdleState.WRITER_IDLE：写信息的事件
IdleState.ALL_IDLE：读写信息的事件

举个例子：假设我们是客户端主动发送心跳，那客户端就要检测一段时间内是否有写信息的操作，如果没有就会触发IdleState.WRITER_IDLE事件，那我们监听这个事件，就做出自己的处理，那就是主动发送心跳包嘛

下面我们就以客户端发送心跳包为例！

客户端

像上面那样直接使用IdleStateHandler，那还需要单独写一个事件处理的类，所以这里我们直接继承IdleStateHandler

ClientHeartbeatHandler 如下：

我们设置5秒，5秒内没有写过信息，我们就发送心跳包（这里消息很随意，图方便）

@Slf4j
public class ClientHeartbeatHandler extends IdleStateHandler {// 设置写事件为5s// 如果5s没有写事件发生 就会触发下面的IdleStateEventprivate static final int WRITE_IDLE_TIME = 5;public ClientHeartbeatHandler() {super(0, WRITE_IDLE_TIME, 0, TimeUnit.SECONDS);}@Overrideprotected void channelIdle(ChannelHandlerContext ctx, IdleStateEvent evt) throws Exception {// 指定时间内没有写事件发送 就会触发 IdleState.WRITER_IDLE 类型事件// 我们就可以对该连接进行处理 主动发送心跳if(evt.state()== IdleState.WRITER_IDLE){log.info("{} 秒内没有发送数据,再不发送小心和服务端断开连接", WRITE_IDLE_TIME);ctx.writeAndFlush(new NettyMsg(ServiceCodeEnum.TEST_TYPE,"我还活着，不要断开连接"));}}
}

NettyClient

管道中加入这个即可，注意要放在编解码之后

服务端

基本跟客户端一样，但是由于是客户端给我发心跳，所以服务端要监测读事件

ServerHeartbeatHandler

这里我们设置10s，一般会更多因为要给客户端一些容忍度，适量就好，一旦没满足就和客户端断开连接

@Slf4j
public class ServerHeartbeatHandler extends IdleStateHandler {// 设置读取事件为10s// 如果10s没有读事件发生 就会触发下面的IdleStateEventprivate static final int READER_IDLE_TIME = 10;public ServerHeartbeatHandler() {super(READER_IDLE_TIME, 0, 0, TimeUnit.SECONDS);}@Overrideprotected void channelIdle(ChannelHandlerContext ctx, IdleStateEvent evt) throws Exception {// 指定时间内没有读事件发送 就会触发 IdleState.READER_IDLE 类型事件// 我们就可以对该连接进行处理 这里是直接关闭if(evt.state()== IdleState.READER_IDLE){log.info("{} 秒内没有读取到数据,关闭连接", READER_IDLE_TIME);ctx.channel().close();}}
}

NettyServer

测试

正常情况

服务端

客户端

异常情况

我们将客户端心跳拉长

可以发现时间一到自动断连

总结

这里是以客户端发送心跳为例，如果是以服务端发送心跳也是一样，主要就是对读写事件的监听，然后做出相应处理，上面其实是很随意的哈，正常情况下心跳包是会用专门的消息类型的，而且服务端也需要做出应答的，心跳应答也会有对应的消息类型

断线重连

这个就很简单了，肯定是断线后，客户端发起重连嘛，就是在客户端检测到连接断开的时候，重新连接就好了

ClientHeartbeatHandler加上一段：

看看效果，客户端心跳时间还是12s哈

能这么随意吗？当然不行啊，别学我，正常会搞多次重连，而且谨慎起见，每次重连还可以加一个时间的间隔，可以学一下nacos里面的高级玩法，随着重连次数的增加，间隔重试的时间也随之增加，比如：

第一次重连是4s，第二次重连是8s，第三次是16s，以此类推
也就是设置重连间隔时间基数为4s，每尝试一次，左移一位(4<<1)，连接成功后基数复位为4s需要设置最大重试次数，最长间隔时间(一直左移后面会很长时间，所以要设置一个上限，超过了就以上限为准)

伪代码如下：

    @Overridepublic void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {log.info(ctx.channel().remoteAddress() + " 已断开连接,开始重连");int maxRetryNum=6; //最大重连次数int maxRetryTime=60; // 最大重连时间int baseRetryTime=4; // 间隔时间基数// 开始重连for (int i = 1; i <= maxRetryNum; i++) {log.info("第{}次重连，间隔{}s后开始",i,baseRetryTime > maxRetryTime ? maxRetryTime:baseRetryTime);ctx.channel().eventLoop().schedule(()->{// 重连操作// .......// 判断是否超过隔间上限},baseRetryTime > maxRetryTime ? maxRetryTime:baseRetryTime,TimeUnit.SECONDS);// 左移扩大一倍baseRetryTime = baseRetryTime << 1;}log.info("这么多次重连都不行寄了吧");}

伪代码哈，伪代码！

结果如下：

建立连接后，手动关闭服务端，可以看到重连了6次，每次间隔时间翻倍，达到间隔时间上限后，就以上限的时间为准