Bootstrap

转载自：http://blog.csdn.net/abc_key/article/details/38275333

     Netty包含了2个不同类型的引导，第一个是使用服务器的ServerBootstrap，用来接受客户端连接以及为已接受的连接创建子通道；第二个是用于客户端的Bootstrap，不接受新的连接，并且是在父通道类完成一些操作。
     还有一种情况是处理DatagramChannel实例，这些用于UDP协议，是无连接的。换句话说，由于UDP的性质，所以当处理UDP数据时没有必要每个连接通道与TCP连接一样。因为通道不需要连接后才能发送数据，UDP是无连接协议。一个通道可以处理所有的数据而不需要依赖子通道。
     下图是Bootstrap的类关系图：
      
     为了对客户端和服务器之间的关系提供了一个共同点，Netty使用 AbstractBootstrap类。通过一个共同的父类，使得客户端和服务器的引导程序能够重复使用通用功能，而无需复制代码或逻辑。通常情况下，多个通道使用相同或非常类似的设置时有必要的，而不是为每一个通道创建一个新的引导。Netty使得AbstractBootstrap可复制，也就是说克隆一个已配置的引导，其返回的是一个可重用而无需配置的引导。Netty的克隆操作只能浅拷贝引导的EventLoopGroup，也就是说 EventLoopGroup在所有的克隆的通道中是共享的。这是一个好事情，克隆的通道一般是短暂的，例如一个通道创建一个HTTP请求。

Bootstrap
     创建Bootstrap实例使用new关键字，下面是Bootstrap的方法：
      • group(...)，设置EventLoopGroup,EventLoopGroup用来处理所有通道的IO事件
      • channel(...)，设置通道类型
      • channelFactory(...)，使用ChannelFactory来设置通道类型
      • localAddress(...)，设置本地地址，也可以通过bind(...)或connect(...)
      • option(ChannelOption<T>, T)，设置通道选项，若使用null，则删除上一个设置的ChannelOption
      • attr(AttributeKey<T>, T)，设置属性到Channel，若值为null，则指定键的属性被删除
      • handler(ChannelHandler)，设置ChannelHandler用于处理请求事件
      • clone()，深度复制Bootstrap，Bootstrap的配置相同
      • remoteAddress(...)，设置连接地址
      • connect(...)，连接远程通道
      • bind(...)，创建一个新的Channel并绑定
     引导负责客户端通道连接或断开连接，因此它将在调用bind(...)或connect(...)后创建通道。下图显示了如何工作：

       

      Channel的实现和EventLoop的处理过程在EventLoopGroup中必须兼容，哪些Channel是和 EventLoopGroup是兼容的可以查看API文档。经验显示，相兼容的实现一般在同一个包下面，例如使用 NioEventLoop，NioEventLoopGroup和NioServerSocketChannel在一起。请注意，这些都是前缀 “Nio”，然后不会用这些代替另一个实现和另一个前缀，如“Oio”，也就是说OioEventLoopGroup和 NioServerSocketChannel是不相容的。
    Channel和EventLoopGroup的EventLoop必须相容，例如NioEventLoop、NioEventLoopGroup、 NioServerSocketChannel是相容的，但是OioEventLoopGroup和NioServerSocketChannel是不相容的。从类名可以看出前缀是“Nio”的只能和“Nio”的一起使用，“Oio”前缀的只能和Oio*一起使用，将不相容的一起使用会导致错误异常，如 OioSocketChannel和NioEventLoopGroup一起使用时会抛出异常：Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: incompatible event loop type。

ServerBootstrap
     下面是ServerBootstrap提供的方法：
      • group(...)，设置EventLoopGroup事件循环组
      • channel(...)，设置通道类型
      • channelFactory(...)，使用ChannelFactory来设置通道类型
      • localAddress(...)，设置本地地址，也可以通过bind(...)或connect(...)
      • option(ChannelOption<T>, T)，设置通道选项，若使用null，则删除上一个设置的ChannelOption
      • childOption(ChannelOption<T>, T)，设置子通道选项
      • attr(AttributeKey<T>, T)，设置属性到Channel，若值为null，则指定键的属性被删除
      • childAttr(AttributeKey<T>, T)，设置子通道属性
      • handler(ChannelHandler)，设置ChannelHandler用于处理请求事件
      • childHandler(ChannelHandler)，设置子ChannelHandler
      • clone()，深度复制ServerBootstrap，且配置相同
      • bind(...)，创建一个新的Channel并绑定

下图显示ServerBootstrap管理子通道：
      
child*方法是在子Channel上操作，通过ServerChannel来管理。

     在引导过程中通过handler(...)或childHandler(...)都只添加了一个ChannelHandler实例，对于简单的程序可能足够，但是对于复杂的程序则无法满足需求。例如，某个程序必须支持多个协议，如HTTP、WebSocket。若在一个 ChannelHandler中处理这些协议将导致一个庞大而复杂的ChannelHandler。Netty通过添加多个 ChannelHandler，从而使每个ChannelHandler分工明确，结构清晰。
     Netty的一个优势是可以在ChannelPipeline中堆叠很多ChannelHandler并且可以最大程度的重用代码。如何添加多个 ChannelHandler呢？Netty提供ChannelInitializer抽象类用来初始化ChannelPipeline中的 ChannelHandler。ChannelInitializer是一个特殊的ChannelHandler，通道被注册到EventLoop后就会 调用ChannelInitializer，并允许将ChannelHandler添加到CHannelPipeline；完成初始化通道后，这个特殊的 ChannelHandler初始化器会从ChannelPipeline中自动删除。

使用通道选项和属性
     比较麻烦的是创建通道后不得不手动配置每个通道，为了避免这种情况，Netty提供了ChannelOption来帮助引导配置。这些选项会自动应用到引导创建的所有通道，可用的各种选项可以配置底层连接的详细信息，如通道“keep-alive(保持活跃)”或“timeout(超时)”的特性。
     Netty应用程序通常会与组织或公司其他的软件进行集成，在某些情况下，Netty的组件如通道、传递和Netty正常生命周期外使用；在这样的情况下并不是所有的一般属性和数据时可用的。这只是一个例子，但在这样的情况下，Netty提供了通道属性(channel attributes)。
     属性可以将数据和通道以一个安全的方式关联，这些属性只是作用于客户端和服务器的通道。例如，例如客户端请求web服务器应用程序，为了跟踪通道属于哪个用户，应用程序可以存储用的ID作为通道的一个属性。任何对象或数据都可以使用属性被关联到一个通道。
     使用ChannelOption和属性可以让事情变得很简单，例如Netty WebSocket服务器根据用户自动路由消息，通过使用属性，应用程序能在通道存储用户ID以确定消息应该发送到哪里。应用程序可以通过使用一个通道选 项进一步自动化，给定时间内没有收到消息将自动断开连接。看下面代码：

public static void main(String[] args) {
	//创建属性键对象
	final AttributeKey<Integer> id = AttributeKey.valueOf("ID");
	//客户端引导对象
	Bootstrap b = new Bootstrap();
	//设置EventLoop，设置通道类型
	b.group(new NioEventLoopGroup()).channel(NioSocketChannel.class)
	//设置ChannelHandler
		.handler(new SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf>() {
			@Override
			protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg)
					throws Exception {
				System.out.println("Reveived data");
				msg.clear();
			}

			@Override
			public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
				//通道注册后执行，获取属性值
				Integer idValue = ctx.channel().attr(id).get();
				System.out.println(idValue);
				//do something with the idValue
			}
		});
	//设置通道选项，在通道注册后或被创建后设置
	b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 5000);
	//设置通道属性
	b.attr(id, 123456);
	ChannelFuture f = b.connect("www.manning.com",80);
	f.syncUninterruptibly();
}