Netty 超时机制及心跳程序实现

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本文介绍了 Netty 超时机制的原理,以及如何在连接闲置时发送一个心跳来维持连接。

Netty 超时机制的介绍

Netty 的超时类型 IdleState 主要分为:

  • ALL_IDLE : 一段时间内没有数据接收或者发送
  • READER_IDLE : 一段时间内没有数据接收
  • WRITER_IDLE : 一段时间内没有数据发送

在 Netty 的 timeout 包下,主要类有:

  • IdleStateEvent : 超时的事件
  • IdleStateHandler : 超时状态处理
  • ReadTimeoutHandler : 读超时状态处理
  • WriteTimeoutHandler : 写超时状态处理

其中 IdleStateHandler 包含了读\写超时状态处理,比如

private static final int READ_IDEL_TIME_OUT = 4; // 读超时
private static final int WRITE_IDEL_TIME_OUT = 5;// 写超时
private static final int ALL_IDEL_TIME_OUT = 7; // 所有超时

new IdleStateHandler(READ_IDEL_TIME_OUT,
			WRITE_IDEL_TIME_OUT, ALL_IDEL_TIME_OUT, TimeUnit.SECONDS));

上述例子,在 IdleStateHandler 中定义了读超时的时间是 4 秒, 写超时的时间是 5 秒,其他所有的超时时间是 7 秒。

应用 IdleStateHandler

既然 IdleStateHandler 包括了读\写超时状态处理,那么很多时候 ReadTimeoutHandler 、 WriteTimeoutHandler 都可以不用使用。定义另一个名为 HeartbeatHandlerInitializer 的 ChannelInitializer :

public class HeartbeatHandlerInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {

	private static final int READ_IDEL_TIME_OUT = 4; // 读超时
	private static final int WRITE_IDEL_TIME_OUT = 5;// 写超时
	private static final int ALL_IDEL_TIME_OUT = 7; // 所有超时

	@Override
	protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
		ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
		pipeline.addLast(new IdleStateHandler(READ_IDEL_TIME_OUT,
				WRITE_IDEL_TIME_OUT, ALL_IDEL_TIME_OUT, TimeUnit.SECONDS)); // 1
		pipeline.addLast(new HeartbeatServerHandler()); // 2
	}
}
  1. 使用了 IdleStateHandler ,分别设置了读、写超时的时间
  2. 定义了一个 HeartbeatServerHandler 处理器,用来处理超时时,发送心跳

定义了一个心跳处理器

public class HeartbeatServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

	// Return a unreleasable view on the given ByteBuf
	// which will just ignore release and retain calls.
	private static final ByteBuf HEARTBEAT_SEQUENCE = Unpooled
			.unreleasableBuffer(Unpooled.copiedBuffer("Heartbeat",
					CharsetUtil.UTF_8));
// 1

	@Override
	public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt)
			throws Exception {

		if (evt instanceof IdleStateEvent) {
// 2
			IdleStateEvent event = (IdleStateEvent) evt;

			String type = "";
			if (event.state() == IdleState.READER_IDLE) {
				type = "read idle";
			} else if (event.state() == IdleState.WRITER_IDLE) {
				type = "write idle";
			} else if (event.state() == IdleState.ALL_IDLE) {
				type = "all idle";
			}

			ctx.writeAndFlush(HEARTBEAT_SEQUENCE.duplicate()).addListener(
					ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE);
// 3

			System.out.println( ctx.channel().remoteAddress()+"超时类型:" + type);
		} else {
			super.userEventTriggered(ctx, evt);
		}
	}
}
  1. 定义了心跳时,要发送的内容
  2. 判断是否是 IdleStateEvent 事件,是则处理
  3. 将心跳内容发送给客户端

服务器

服务器代码比较简单,启动后侦听 8082 端口

public final class HeartbeatServer {

static final int PORT = 8082;

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

// Configure the server.
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {


ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();


b.group(bossGroup, workerGroup)


 .channel(NioServerSocketChannel.class)


 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)


 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))


 .childHandler(new HeartbeatHandlerInitializer());

// Start the server.


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

// Wait until the server socket is closed.


f.channel().closeFuture().sync();
} finally {


// Shut down all event loops to terminate all threads.


bossGroup.shutdownGracefully();


workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}

客户端测试

客户端用操作系统自带的 Telnet 程序即可:

telnet 127.0.0.1 8082

效果

源码

见 https://github.com/waylau/netty-4-user-guide-demos 中 heartbeat包

参考

  • Netty 4.x 用户指南 https://github.com/waylau/netty-4-user-guide
  • Netty 实战(精髓) https://github.com/waylau/essential-netty-in-action

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