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netty阻塞请求的实现

一、概述和测试及工具使用
1、概述
什么是阻塞请求,这个名称是我自己称呼的,比如说在netty中我们客户端自定义的处理器中发送消息,但是要获得服务端的结果,却是异步返回的,怎么才能将这个异步变成同步呢?

我们使用的是CountDownLatch闭锁实现。

2、CountDownLatch异步转同步演示
// 记录响应数据
    static String res = null;
    
    // 效果,获得响应数据后,才会打印res,即线程会在await位置阻塞
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CountDownLatch cd = new CountDownLatch(1);
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            res = "响应数据";
            cd.countDown();
        }).start();
        
        cd.await();
        
        System.out.println(res);
    }
上面是闭锁阻塞异步变同步的基本原理,本次演示客户端发送请求对象,服务端发送响应对象,它们都会存在一个统一的id,以这个id为key,缓存住发送请求对象后,要获得响应对象的Futrue封装的Map中。下面给出响应Futrue和Futrue缓存操作的代码。

ublic class RpcFutrue<T> implements Future<T>{
    
    private T response;
    
    private CountDownLatch countdown = new CountDownLatch(1);
    
    /**
     * 设置response后,get方法才不会进行阻塞
     */
    public void setResponse(T t) {
        this.response = t;
        this.countdown.countDown();
    }
 
    @Override
    public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
        return false;
    }
 
    @Override
    public T get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        this.countdown.await();
        return response;
    }
 
    @Override
    public T get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
        if (countdown.await(timeout, unit)) {
            return this.response;
        }
        return null;
    }
 
    @Override
    public boolean isCancelled() {
        return false;
    }
 
    @Override
    public boolean isDone() {
        if (response != null) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    @Test
    public void test() throws Exception {
        RpcFutrue<String> future = new RpcFutrue<>();
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            future.setResponse("response result");
        }).start();
        String result = future.get();
        System.out.println(result);
    }
/**
 * Future缓存
 */
public class FutrueCache {
 
    
    private static Map<String, RpcFutrue<Response>> requestMap = new ConcurrentHashMap<>();
 
    public static RpcFutrue<Response> get(String requestId) {
        return requestMap.get(requestId);
    }
 
    public static void put(String key, RpcFutrue<Response> value) {
        requestMap.put(key, value);
    }
 
    public static void remove(String key) {
        requestMap.remove(key);
    }
    
    
}
3、对象编码解码
public class ObjectDecode extends ByteToMessageDecoder {
 
    private Class<?> clazz;
 
    public ObjectDecode(Class<?> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }
 
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
        if (in.readableBytes() < 4) {
            return;
        }
        in.markReaderIndex();
        int len = in.readInt();
        if (in.readableBytes() < len) {
            in.resetReaderIndex();
            return;
        }
        byte[] datas = new byte[len];
        in.readBytes(datas);
        Object object = SerializingUtil.deserialize(datas, clazz);
        out.add(object);
    }
 
}
public class ObjectEncode extends MessageToByteEncoder<Object>{
    
    private Class<?> clazz;
    
    public ObjectEncode(Class<?> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }
 
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ByteBuf out) throws Exception {
        if(clazz.isInstance(msg)) {
            byte[] data = SerializingUtil.serialize(msg);
            out.writeInt(data.length);
            out.writeBytes(data);
        }
    }
    
    
}
4、pojo对象
public class Request {
    
    private String requestId;
    
    private String msg;
    
    /**
     * 格式 ip:port 例子:127.0.0.1:7000
     */
    private String address;
/**
 * 响应对象
 */
public class Response {
 
    private String requestId;
    
    private String msg;
 
    public
二、客户端和服务端代码
1、服务端
服务端和普通的服务端没有什么区别,上面编码和解码器传入的class需要注意顺序,服务端decode是request,encode是response,客户端反之。

public class NettyServer {
 
    public static void main(String[] args) {
        NettyServer server = new NettyServer();
        server.bind(7000);
    }
 
    public void bind(int port) {
        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 ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new ObjectDecode(Request.class));
                            ch.pipeline().addLast(new ObjectEncode(Response.class));
                            ch.pipeline().addLast(new ServerHandler());
                        }
                    });
 
            ChannelFuture future = b.bind(port).sync();
            System.out.println("server start now");
            future.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
 
}
public class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
 
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ServerHandler.class);
 
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        logger.debug("Channel active :{}", ctx);
    }
 
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        if(msg instanceof Request) {
            Request request = (Request) msg;
            Response response = new Response();
            response.setRequestId(request.getRequestId());
            response.setMsg("响应请求-请求发来信息是:" + request.getMsg());
            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }
 
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }
 
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        logger.error("Exception occurred:{}", cause.getMessage());
        ctx.close();
 
    }
 
}
2、客户端
客户端我们发送请求时可以在自定义的handler内channelActive用ctx.writeAndFlush发送,实际是channal发送数据。也可以采用客户端用变量接收ChannelFuture进行发送数据。不管上面二个方式怎么处理,服务端返回的响应结果,都是在下次channelRead中获取的响应数据并且处理的。这个过程从我们操作代码的角度看,肯定是异步的,而我们在发送数据的时候,通过构建一个Futrue对象,并且缓存到cache中,然后调用这个Futrue的get方法,它就会持续等待到read方法中返回response并且取出缓存的Futrue调用setResponse才能解除阻塞,这样就使我们的异步代码变成同步的处理代码了。

public class NettyClient {
 
    public static void main(String[] args) {
        NettyClient client = new NettyClient();
        Request request = new Request();
        request.setRequestId(UUID.randomUUID().toString());
        request.setMsg("请求信息");
        request.setAddress("127.0.0.1:7000");
        Response response = client.send(request);
        System.out.println(response);
    }
 
    public Response send(Request request) {
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        MyClientHandler handler = new MyClientHandler();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(workerGroup);
            b.channel(NioSocketChannel.class);
            b.option(ChannelOption.AUTO_READ, true);
            b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                @Override
                public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    ch.pipeline().addLast(new ObjectDecode(Response.class));
                    ch.pipeline().addLast(new ObjectEncode(Request.class));
                    ch.pipeline().addLast(handler);
                }
            });
            ChannelFuture f = b.connect(request.getIp(), request.getPort()).sync();
            Response response = handler.sendRequest(request); // 发送请求会阻塞至响应获取
                                          // 二次阻塞,第一次阻塞会等待channel注册获取chanel,第二次阻塞会等待响应
            return response;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
 
}
public class MyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
    
    private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
    
    static final int CHANNEL_WAIT_TIME = 4;
 
    static final int RESPONSE_WAIT_TIME = 8;
    
    /**
     *  监听Channel注册后获取
     */
    private Channel channel;
    
 
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyClientHandler.class);
 
    @Override
    public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        this.channel = ctx.channel();
        latch.countDown();  // 1、Channel等待注册取消阻塞
    }
 
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        logger.debug("Connect to server successfully:{}", ctx);
    }
 
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        super.channelInactive(ctx);
    }
 
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
         if(msg instanceof Response) {
            Response response = (Response) msg;
            String requestid = response.getRequestId();
            RpcFutrue<Response> futrue = FutrueCache.get(requestid);
            if (futrue != null) {
                futrue.setResponse(response); // 2、等待响应取消阻塞
            }
         }
    }
 
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        logger.error("异常出现:{}", cause.getMessage());
    }
    
    /**
     * 发送请求
     */
    public Response sendRequest(Request request) throws Exception {
        Response response;
        RpcFutrue<Response> future = new RpcFutrue<>();
        FutrueCache.put(request.getRequestId(), future);
        try {
            // 等待注册
            if (latch.await(CHANNEL_WAIT_TIME, TimeUnit.SECONDS)) {
                channel.writeAndFlush(request);
                // 等待响应
                response = future.get(RESPONSE_WAIT_TIME, TimeUnit.SECONDS);
            } else {
                throw new Exception(" channel time out");
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new Exception(e.getMessage());
        } finally {
            FutrueCache.remove(request.getRequestId());
        }
        return response;
    }
    
}
从上面可以看到,除了我们每个请求使用了Futrue模式,并且初始化发送请求的时候,也使用了一次闭锁,因为我们是在Handler还没有注册时,就调用了send方法,需要阻塞至自定义处理对象的channelRegistered触发,才解除阻塞。

end!!1
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「野生技术协会」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/shuixiou1/article/details/114989404


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