一莹妒、什么是協(xié)議？
在計算機網(wǎng)絡(luò)與信息通信領(lǐng)域里绰上，人們經(jīng)常提及“協(xié)議”一詞旨怠。互聯(lián)網(wǎng)中常用的具有代表性的協(xié)議有IP蜈块、TCP鉴腻、HTTP等。
簡單來說百揭，協(xié)議就是計算機與計算機之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信時事先達(dá)成的一種“約定”爽哎。這種“約定”使那些由不同廠商的設(shè)備、不同的CPU以及不同的操作系統(tǒng)組成的計算機之間器一，只要遵循相同的協(xié)議就能夠?qū)崿F(xiàn)通信课锌。
二、協(xié)議的必要性
通常祈秕，我們發(fā)送一封電子郵件渺贤、訪問某個主頁獲取信息時察覺不到協(xié)議的存在，只有在我們重新配置計算機的網(wǎng)絡(luò)連接请毛、修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)置時才有可能涉及協(xié)議志鞍。
這就好比兩個人使用不同國家的語言說話，怎么也無法相互理解方仿。也可以比喻成沒有斷句的話固棚，有多種不同的解釋街州，雙方可能會產(chǎn)生分歧。協(xié)議可以分為很多種玻孟，每一種協(xié)議都明確地界定了它的行為規(guī)范唆缴。兩臺計算機之間必須能夠支持相同的協(xié)議，并遵循相同協(xié)議進行處理黍翎，這樣才能實現(xiàn)相互通信面徽。
TCP/IP 中消息傳輸基于流的方式，沒有邊界匣掸。
協(xié)議的目的就是劃定消息的邊界趟紊，制定通信雙方要共同遵守的通信規(guī)則。
三碰酝、常見協(xié)議示例
3.1 redis協(xié)議
比如我們要發(fā)送消息給redis霎匈，需要遵從其協(xié)議。
比如我們要發(fā)送set key value 形式的命令送爸，則我們首先要發(fā)送整個命令的長度铛嘱，然后分別發(fā)送命令每個位置的長度，如下所示：
set name Tom
則需要按照如下的協(xié)議發(fā)送：
*3 //命令長度
$3 //set長度
set //命令內(nèi)容
$4 //key的長度
name //key的內(nèi)容
$3 //value的長度
Tom //value的內(nèi)容
我們使用如下代碼連接redis并發(fā)送上面的內(nèi)容：
創(chuàng)建一個客戶端袭厂，連接本地redis：
public class RedisProtocol {
// 回車換行
static final byte[] LINE = {13, 10};
public static void main(String[] args) {
NioEventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
try {
ChannelFuture channelFuture = new Bootstrap().group(worker)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) {
socketChannel.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
//連接建立后觸發(fā)以下方法墨吓，發(fā)送內(nèi)容
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
ByteBuf buf = ctx.alloc().buffer();
buf.writeBytes("*3".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("$3".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("set".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("$4".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("name".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("$3".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
buf.writeBytes("Tom".getBytes());
buf.writeBytes(LINE);
ctx.writeAndFlush(buf);
}
//接收redis返回值
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println(byteBuf.toString(StandardCharsets.UTF_8));
}
});
}
}).connect("127.0.0.1", 6379);
channelFuture.sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
worker.shutdownGracefully();
}
}
}
驗證：
127.0.0.1:0>get name
"Tom"
3.2 http協(xié)議
下面我們演示下netty當(dāng)中解析http請求的示例代碼。因為http協(xié)議我們自己實現(xiàn)太過復(fù)雜纹磺，所以我們直接使用netty提供的http編解碼器：HttpServerCodec：
public final class HttpServerCodec extends CombinedChannelDuplexHandler<HttpRequestDecoder, HttpResponseEncoder> implements SourceCodec
如上圖所示帖烘，我們發(fā)現(xiàn)這個類繼承自CombinedChannelDuplexHandler，同時實現(xiàn)了編碼和解碼的功能橄杨。
下面我們提供個一個服務(wù)端代碼秘症，通過瀏覽器訪問，看看最終能收到瀏覽器請求內(nèi)容是什么樣的：
public class HttpProtocolServer {
public static void main(String[] args) {
NioEventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
NioEventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
try {
ChannelFuture channelFuture = new ServerBootstrap()
.group(boss, worker)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel nioSocketChannel) {
nioSocketChannel.pipeline().addLast(new HttpServerCodec());
nioSocketChannel.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
System.out.println(msg);
System.out.println("****************");
System.out.println(msg.getClass());
super.channelRead(ctx, msg);
}
});
}
}).bind(8080);
channelFuture.sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
boss.shutdownGracefully();
worker.shutdownGracefully();
}
}
}
瀏覽器訪問http://localhost:8080/index.html式矫，得到如下結(jié)果：
DefaultHttpRequest(decodeResult: success, version: HTTP/1.1)
GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
sec-ch-ua: "Chromium";v="92", " Not A;Brand";v="99", "Google Chrome";v="92"
sec-ch-ua-mobile: ?0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/92.0.4515.131 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
****************
class io.netty.handler.codec.http.DefaultHttpRequest
EmptyLastHttpContent
****************
class io.netty.handler.codec.http.LastHttpContent$1
分析如上內(nèi)容乡摹，發(fā)現(xiàn)得到了很多http請求的參數(shù)內(nèi)容，以及共接收到兩個類型的類衷佃，分別是：DefaultHttpRequest 和 LastHttpContent趟卸，也就是說蹄葱，http請求會給我們兩部分的內(nèi)容氏义，分別是請求和請求體，這里無論是get還是post图云，都是如此惯悠。
所以，當(dāng)我們想要處理一個http請求的話竣况，需要對這兩個請求進行判斷去分別處理：
if (msg instanceof HttpRequest){
// TODO do something...
}else if(msg instanceof HttpContent){
// TODO do something...
}
也可以使用netty提供的SimpleChannelInboundHandler的針對單一類型的入站處理器去處理請求：
nioSocketChannel.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler<HttpRequest>() {
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, HttpRequest httpRequest) {
}
});
處理處理請求克婶，一個正常的http請求還需要返回響應(yīng)，我們用DefaultFullHttpResponse最為響應(yīng)。這個類需要需要指定請求協(xié)議的version情萤，以及請求的狀態(tài)鸭蛙。
除此之外，我們給請求增加上響應(yīng)內(nèi)容：Hello World筋岛！
完整代碼如下所示：
public class HttpProtocolServer {
public static void main(String[] args) {
NioEventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
NioEventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
try {
ChannelFuture channelFuture = new ServerBootstrap()
.group(boss, worker)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(NioSocketChannel nioSocketChannel) {
nioSocketChannel.pipeline().addLast(new HttpServerCodec());
nioSocketChannel.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler<HttpRequest>() {
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, HttpRequest httpRequest) {
System.out.println(httpRequest.uri());
//創(chuàng)建響應(yīng)
DefaultFullHttpResponse response =
new DefaultFullHttpResponse(httpRequest.protocolVersion(), HttpResponseStatus.OK);
byte[] bytes = "<h1>Hello World!<h1>".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
//添加響應(yīng)內(nèi)容長度娶视，否則會瀏覽器會一直處于加載狀態(tài)
response.headers().setInt(CONTENT_LENGTH, bytes.length);
//添加響應(yīng)內(nèi)容
response.content().writeBytes(bytes);
//寫入響應(yīng)
channelHandlerContext.channel().writeAndFlush(response);
}
});
//
// nioSocketChannel.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
// @Override
// public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
// System.out.println(msg);
// System.out.println("****************");
// System.out.println(msg.getClass());
//
// if (msg instanceof HttpRequest) {
// // TODO do something...
// } else if (msg instanceof HttpContent) {
// // TODO do something...
// }
// super.channelRead(ctx, msg);
// }
// });
}
}).bind(8080);
channelFuture.sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
boss.shutdownGracefully();
worker.shutdownGracefully();
}
}
}
瀏覽器請求http://localhost:8080/index.html，查看結(jié)果：
/index.html
/favicon.ico
