Netty实战二-实现UDP的单播和广播

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Netty里已经帮我们封装好了UDP相关的实现类。使用起来也非常方便

1、AddressedEnvelope 接口

interface AddressedEnvelope<M, A extends SocketAddress> extends ReferenceCounted

定义一个消息，其包装了另一个消息并带有发送者和接收者地址。其中M 是消息类型；A 是地址类型

2、DefaultAddressedEnvelope类

class DefaultAddressedEnvelope<M, A extends SocketAddress>implements AddressedEnvelope<M,A>

提供了interface AddressedEnvelope的默认实现

3、DatagramPacket 类

class DatagramPacket extends DefaultAddressedEnvelope<ByteBuf, InetSocketAddress> implements ByteBufHolder

扩展了DefaultAddressedEnvelope 以使用ByteBuf 作为消息数据容器。DatagramPacket是final类不能被继承，只能被使用。

他有三个重要方法

content() 来获取消息内容

sender() 来获取发送者的消息

recipient() 来获取接收者的消息。

4、DatagramChannel 接口

interface DatagramChannel extends Channel

扩展了Netty 的Channel 抽象以支持UDP 的多播组管理

5、NioDatagramChannel

class NioDatagramChannel extends AbstractNioMessageChannel implements DatagramChannel

定义了一个能够发送和接收Addressed-Envelope 消息的Channel 类型

Netty 的DatagramPacket 是一个简单的消息容器，DatagramChannel 实现用它来和远程节点通信。类似于在我们先前的类比中的明信片，它包含了接收者（和可选的发送者）的地址以及消息的有效负载本身。

三、Netty实现UDP单播

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1、 AnswerHandler

定义消息应答服务处理类，改类主要随机从字符串数组中选择一个发送给客户端

/**

作者：DarkKIng
类说明：应答处理Handler

public class AnswerHandler extends

SimpleChannelInboundHandler {

/应答的具体内容从常量字符串数组中取得，由nextQuote方法随机获取/

private static final String[] DICTIONARY = {

“一个男生暗恋一个女生很久了。一天自习课上，男生偷偷的传了小纸条给女生，上面写着“其实我注意你很久了”。不一会儿，女生传了另一张纸条，男生心急火燎的打开一看“拜托你不要告诉老师，我保证以后再也不嗑瓜子了”。。。。。。男生一脸懵逼”,

“昨天因为一件事骂儿子，说你妈妈是猪，你也是头猪。儿子却反过来说我：爸爸你怎么这么衰，娶了一头猪，还生了一只猪！你说你这熊孩子，这是不是找打。”,

“火云邪神苦练多年，终于将蛤蟆功练至顶级并成功产下8个小蝌蚪。”,

“老婆永远是对的，这话永远也是对的。但老婆没想到的是，她不一定永远是老婆”,

“人生天地间没有谁是容易的，就算是思聪也得每天犯愁怎么花钱。”,

“今天去理发，洗剪吹68，烫发和染发668。我就做了个洗剪吹，结账的时候发现居然收我66”};

private static Random r = new Random();

private String nextQuote(){

return DICTIONARY[r.nextInt(DICTIONARY.length-1)];

}

@Override

protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx,

DatagramPacket packet)

throws Exception {

//获得请求

String req = packet.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);

System.out.println(“接收到请求：”+req);

if(UdpQuestionSide.QUESTION.equals(req)){

String answer = UdpAnswerSide.ANSWER+nextQuote();

System.out.println(“接收到请求：”+req);

/**

重新 new 一个DatagramPacket对象，我们通过packet.sender()来获取发送者的消息。重新发送出去！

ctx.writeAndFlush(

new DatagramPacket(

Unpooled.copiedBuffer(

answer,

CharsetUtil.UTF_8),

packet.sender()));

}

@Override

public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)

throws Exception {

ctx.close();

cause.printStackTrace();

}

2、UdpAnswerSide

定义应答服务器

public final static String ANSWER = “笑话来了：”;

public void run(int port) throws Exception{

EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

try {

/*和tcp的不同，udp没有接受连接的说法，所以即使是接收端，

也使用Bootstrap*/

Bootstrap b = new Bootstrap();

/由于我们用的是UDP协议，所以要用NioDatagramChannel来创建/

b.group(group)

.channel(NioDatagramChannel.class)

.handler(new AnswerHandler());

//没有接受客户端连接的过程，监听本地端口即可

ChannelFuture f = b.bind(port).sync();

System.out.println(“应答服务已启动…”);

f.channel().closeFuture().sync();

} finally {

group.shutdownGracefully();

}

public static void main(String [] args) throws Exception{

int port = 8080;

new UdpAnswerSide().run(port);

}

3、QuestoinHandler

定义应答服务器处理handler

/**

作者：DarkKIng
类说明：订阅handler，读取服务器的应答

public class QuestoinHandler extends

SimpleChannelInboundHandler {

@Override

protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, DatagramPacket msg)

throws Exception {

//获得应答，DatagramPacket提供了content()方法取得报文的实际内容

String response = msg.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);

if (response.startsWith(UdpAnswerSide.ANSWER)) {

System.out.println(response);

ctx.close();

}

@Override

public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)

throws Exception {

cause.printStackTrace();

ctx.close();

}

4、UdpQuestionSide

定义了一个请求客户端

/**

作者：DarkKIng
类说明：订阅服务器

public class UdpQuestionSide {

public final static String QUESTION = “我想听个笑话”;

public void run(int port) throws Exception{

EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

try {

Bootstrap b = new Bootstrap();

b.group(group)

/由于我们用的是UDP协议，所以要用NioDatagramChannel来创建/

.channel(NioDatagramChannel.class)

.handler(new QuestoinHandler());

//不需要建立连接

Channel ch = b.bind(0).sync().channel();

//将UDP请求的报文以DatagramPacket打包发送给接受端

ch.writeAndFlush(

new DatagramPacket(

Unpooled.copiedBuffer(QUESTION,

CharsetUtil.UTF_8),

new InetSocketAddress(“127.0.0.1”,

port)))

.sync();

//不知道接收端能否收到报文，也不知道能否收到接收端的应答报文

// 所以等待15秒后，不再等待，关闭通信

if(!ch.closeFuture().await(15000)){

System.out.println(“查询超时！”);

}

} catch (Exception e) {

group.shutdownGracefully();

}

public static void main(String [] args) throws Exception{

int answerPort = 8080;

new UdpQuestionSide().run(answerPort);

}

5、程序演示

该程序主要实现了客户单向服务器单点请求一个笑话。服务器随机返回一个笑话。

开启应答服务

开启客户端发送请求

在开启一个客户端发送请求

四、Netty实现UDP广播

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1、LogConst

定义消息常量类，用来模拟日志

/**

作者：DarkKIng
类说明：日志信息，用String数组代替

public class LogConst {

public final static int MONITOR_SIDE_PORT = 9998;

private static final String[] LOG_INFOS = {

“晨光微好，暖在夕阳。幽幽的巷子里，有着岁月酝酿的酒，愈久愈淳。一笔墨香，一盏明灯，记千帆过浪，数不尽的悲欢离合，待那水莲花开。”,

“未来无期，静在安好。一剪寒梅，纷扰了岁月，抚平了伤痕。摆动的双桨，拨动了心的潭水。陌上花开，落一地秋霜，红枫染了红尘，便许了你十里红装。”,

“离别的风，风干了月的泪。夜里的美”,

“是梦的呢喃低语，挥走一片彩云，段落成珠。拂袖离去，乘鹤而来，古道西风瘦马。斑驳的树影中，眉目如画的眼，轻语告别了往事如烟。”,

“无言的殇，几世沧桑，几生悲凉。一起剪了西窗烛，听了夜来风吹雨。昨日的叹息，今日的迷离，执一伞，存了一世一 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源威信搜索公众号【编程进阶路】 笔的温情。一曲长歌，唱尽了一世繁华，一世缘……”,

“一世恋书，那便十里花开。一生凄凉，那便霜花十里。” ,

“一抹浓烟，便翻页书，展颜一笑，是时间带来遥远的梦。细数树的年轮，感受昨日惆怅，留一半清醒，梦一半叶落。在指尖流过的沙，海边浪花一朵朵，不相遇，才有不约而同。”,

“这世俗，太多牵挂留在心间，一点朱砂泪，一曲相诗歌。岁月朦胧，梦醒了人生，风雨相容，演绎了一段风情。雪亦梦，雨亦梦，万张红纸从天洒来。惊动了山，撼动了天。” +

“一纸情愁，一指烟凉。一相思，一思量，水漫岸头，我们都有着自己不同的三生故事。迎一夜秋风，送一世暖阳，一切冰雪里的花开，是我一生的柔情。” +

“记忆中的短笛，有着清风须来的气息，那时我们面向大海，海风在耳边述说着大海边缘的温暖故事。安好一轮冷月，静好了一残红日，这便是我的语言，我的情丝。” +

“一漫山水，一段情，留在了岁月，拭去了风，晴雨清风，倒是暖阳拂绿草。” +

“这便，晨光微好，花开静好……”};

private final static Random r = new Random();

public static String getLogInfo(){

return LOG_INFOS[r.nextInt(LOG_INFOS.length-1)];

}

2、LogMsg

消息实体类

/**

作者：DarkKIng
类说明：日志实体类

public final class LogMsg {

public static final byte SEPARATOR = (byte) ‘:’;

/源的 InetSocketAddress/

private final InetSocketAddress source;

/消息内容/

private final String msg;

/消息id/

private final long msgId;

/消息发送的时间/

private final long time;

//用于传入消息的构造函数

public LogMsg(String msg) {

this(null, msg,-1,System.currentTimeMillis());

}

//用于传出消息的构造函数

public LogMsg(InetSocketAddress source, long msgId,

String msg) {

this(source,msg,msgId,System.currentTimeMillis());

}

public LogMsg(InetSocketAddress source, String msg, long msgId, long time) {

this.source = source;

this.msg = msg;

this.msgId = msgId;

this.time = time;

}

//返回发送 LogMsg 的源的 InetSocketAddress

public InetSocketAddress getSource() {

return source;

}

//返回消息内容

public String getMsg() {

return msg;

}

//返回消息id

public long getMsgId() {

return msgId;

}

//返回消息中的时间

public long getTime() {

return time;

}

3、LogEventEncoder

日志编码类

/**

作者：DarkKIng
类说明：编码，将实际的日志实体类编码为DatagramPacket

public class LogEventEncoder extends MessageToMessageEncoder {

private final InetSocketAddress remoteAddress;

//LogEventEncoder 创建了即将被发送到指定的 InetSocketAddress

// 的 DatagramPacket 消息

public LogEventEncoder(InetSocketAddress remoteAddress) {

this.remoteAddress = remoteAddress;

}

@Override

protected void encode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext,

LogMsg logMsg, List out) throws Exception {

byte[] msg = logMsg.getMsg().getBytes(CharsetUtil.UTF_8);

//容量的计算：两个long型+消息的内容+分割符

ByteBuf buf = channelHandlerContext.alloc()

.buffer(8*2 + msg.length + 1);

//将发送时间写入到 ByteBuf中

buf.writeLong(logMsg.getTime());

//将消息id写入到 ByteBuf中

buf.writeLong(logMsg.getMsgId());

//添加一个 SEPARATOR

buf.writeByte(LogMsg.SEPARATOR);

//将日志消息写入 ByteBuf中

buf.writeBytes(msg);

//将一个拥有数据和目的地地址的新 DatagramPacket 添加到出站的消息列表中

out.add(new DatagramPacket(buf, remoteAddress));

}

4、LogEventBroadcaster