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这是一本专门为Netty初学者打造的入门及进阶学习图书，无论你之前有没有使用过Netty，都可以从本书中有所收获。

 

本书分上下两篇。

 

上篇通过一个即时聊天系统的实战案例，让读者能够系统地使用一遍Netty，全面掌握Netty的知识点；下篇通过对源码的层层剖析，让读者能够掌握Netty底层原理，知其然并知其所以然，从而编写出高性能网络应用程序。 如果你想全面系统地学习Netty，并掌握一些性能调优方法，本书上篇可以帮助你完成这个目标。

 

如果你想深入了解Netty的底层设计，编写出更灵活高效的网络通信程序，本书下篇可以帮助你完成这个目标。如果你从未读过开源框架源码，本书将是你的本源码指导书，读源码并不难，难的是迈出这一小步，之后就能通往更广阔的世界。

上篇　入门实战

第1章　即时聊天系统简介 2

1.1　单聊流程 2

1.2　单聊的指令 3

1.2.1　指令图示 3

1.2.2　指令列表 4

1.3　群聊流程 4

1.4　群聊要实现的指令集 5

1.4.1　指令图示 5

1.4.2　指令列表 6

1.5　Netty 7

1.5.1　客户端使用Netty的程序逻辑结构 7

1.5.2　服务端使用Netty的程序逻辑结构 8

1.6　本书实现的即时聊天形式 8

第2章　Netty是什么 9

2.1　IO编程 9

2.2　NIO编程 12

2.2.1　线程资源受限 12

2.2.2　线程切换效率低下 13

2.2.3　IO读写面向流 13

2.3　Netty编程 16

第3章　Netty开发环境配置 20

3.1　Maven 20

3.1.1　下载 20

3.1.2　配置和验证 21

3.2　Git 21

3.2.1　下载与安装 21

3.2.2　配置 22

3.3　IntelliJ IDEA 22

第4章　服务端启动流程 27

4.1　服务端启动小化代码 27

4.2　自动绑定递增端口 28

4.3　服务端启动的其他方法 30

4.3.1　handler()方法 30

4.3.2　attr()方法 30

4.3.3　childAttr()方法 30

4.3.4　option()方法 31

4.3.5　childOption()方法 31

4.4　总结 31

第5章　客户端启动流程 32

5.1　客户端启动Demo 32

5.2　失败重连 34

5.3　客户端启动的其他方法 35

5.3.1　attr()方法 35

5.3.2　option()方法 36

5.4　总结 36

5.5　思考 36

第6章　客户端与服务端双向通信 37

6.1　客户端发送数据到服务端 37

6.2　服务端读取客户端数据 39

6.3　服务端返回数据到客户端 40

6.4　总结 42

6.5　思考 42

第7章　数据载体ByteBuf的介绍 43

7.1　ByteBuf的结构 43

7.2　容量API 44

7.3　读写指针相关的API 45

7.4　读写API 46

7.5　实战 49

7.6　总结 52

7.7　思考 52

第8章　客户端与服务端通信协议编解码 53

8.1　什么是客户端与服务端的通信协议 53

8.2　通信协议的设计 54

8.3　通信协议的实现 56

8.3.1　Java对象 56

8.3.2　序列化 57

8.3.3　编码：封装成二进制数据的过程 59

8.3.4　解码：解析Java对象的过程 59

8.4　总结 61

8.5　思考 61

第9章　实现客户端登录 62

9.1　登录流程 62

9.2　逻辑处理器 63

9.3　客户端发送登录请求 64

9.3.1　客户端处理登录请求 64

9.3.2　服务端处理登录请求 64

9.4　服务端发送登录响应 65

9.4.1　服务端处理登录响应 65

9.4.2　客户端处理登录响应 66

9.5　总结 67

9.6　思考 67

第10章　实现客户端与服务端收发消息 68

10.1　收发消息对象 68

10.2　判断客户端是否登录成功 69

10.3　在控制台输入消息并发送 71

10.4　服务端收发消息处理 72

10.5　客户端收消息处理 72

10.6　总结 74

10.7　思考 74

第11章　Pipeline与ChannelHandler 75

11.1　Pipeline与ChannelHandler的构成 76

11.2　ChannelHandler的分类 76

11.3　ChannelInboundHandler的事件传播 77

11.4　ChannelOutboundHandler的事件传播 79

11.5　总结 81

11.6　思考 82

第12章　构建客户端与服务端的Pipeline 83

12.1　ChannelInboundHandlerAdapter与ChannelOutboundHandlerAdapter 83

12.2　ByteToMessageDecoder 85

12.3　SimpleChannelInboundHandler 85

12.4　MessageToByteEncoder 87

12.5　构建客户端与服务端的Pipeline 89

12.6　总结 90

12.7　思考 91

第13章　拆包/粘包理论与解决方案 92

13.1　拆包/粘包例子 92

13.2　为什么会有粘包、半包现象 94

13.3　拆包的原理 95

13.4　Netty自带的拆包器 95

13.4.1　固定长度的拆包器FixedLengthFrameDecoder 95

13.4.2　行拆包器LineBasedFrameDecoder 95

13.4.3　分隔符拆包器DelimiterBasedFrameDecoder 95

13.4.4　基于长度域的拆包器LengthFieldBasedFrameDecoder 96

13.5　如何使用LengthFieldBasedFrameDecoder 96

13.6　拒绝非本协议连接 97

13.7　客户端和服务端的Pipeline结构 99

13.8　总结 99

13.9　思考 99

第14章　ChannelHandler的生命周期 100

14.1　ChannelHandler的生命周期详解 100

14.2　ChannelHandler生命周期各回调方法的用法举例 104

14.2.1　ChannelInitializer的实现原理 104

14.2.2　handlerAdded()方法与handlerRemoved()方法 106

14.2.3　channelActive()方法与channelInActive()方法 106

14.2.4　channelRead()方法 106

14.2.5　channelReadComplete()方法 106

14.3　总结 106

14.4　思考 107

第15章　使用ChannelHandler的热插拔实现客户端身份校验 108

15.1　身份检验 108

15.2　移除校验逻辑 110

15.3　身份校验演示 111

15.3.1　有身份认证的演示 112

15.3.2　无身份认证的演示 113

15.4　总结 114

15.5　思考 114

第16章　客户端互聊的原理与实现 115

16.1　终效果 115

16.2　一对一单聊的原理 116

16.3　一对一单聊的实现 117

16.3.1　用户登录状态与Channel的绑定 117

16.3.2　服务端接收消息并转发的实现 119

16.3.3　客户端接收消息的逻辑处理 121

16.3.4　客户端控制台登录和发送消息 121

16.4　总结 122

16.5　思考 123

第17章　群聊的发起与通知 124

17.1　终效果 124

17.2　群聊的原理 125

17.3　控制台程序重构 127

17.3.1　创建控制台命令执行器 127

17.3.2　管理控制台命令执行器 127

17.4　创建群聊的实现 129

17.4.1　客户端发送创建群聊请求 129

17.4.2　服务端处理创建群聊请求 129

17.4.3　客户端处理创建群聊响应 131

17.5　总结 132

17.6　思考 132

第18章　群聊的成员管理 133

18.1　终效果 133

18.2　群的加入 135

18.2.1　在控制台添加群加入命令处理器 135

18.2.2　服务端处理加群请求 136

18.2.3　客户端处理加群响应 137

18.3　群的退出 137

18.4　获取群成员列表 138

18.4.1　在控制台添加获取群成员列表命令处理器 138

18.4.2　服务端处理获取群成员列表请求 139

18.4.3　客户端处理获取群成员列表响应 140

18.5　总结 141

18.6　思考 142

第19章　群聊消息的收发及Netty性能优化 143

19.1　群聊消息的终效果 143

19.2　群聊消息的收发实现 145

19.3　共享Handler 146

19.4　压缩Handler——合并编解码器 147

19.5　缩短事件传播路径 149

19.5.1　压缩Handler——合并平行Handler 149

19.5.2　更改事件传播源 151

19.6　减少阻塞主线程的操作 152

19.7　如何准确统计处理时长 153

19.8　总结 154

第20章　心跳与空闲检测 156

20.1　网络问题 156

20.2　服务端空闲检测 158

20.3　客户端定时发心跳数据包 159

20.4　服务端回复心跳与客户端空闲检测 160

20.5　总结 162

20.6　思考 162

 

下篇　源码分析

第21章　服务端启动流程解析 164

21.1　服务端启动示例 164

21.2　服务端启动的核心步骤 166

21.3　创建服务端Channel 168

21.3.1　创建JDK底层Channel 170

21.3.2　创建 Channel 配置类 171

21.3.3　设置Channel类型为非阻塞 171

21.3.4　创建Channel核心组件 172

21.3.5　创建服务端Channel小结 174

21.4　初始化服务端Channel 174

21.4.1　设置服务端Channel的Option与Attr 174

21.4.2　设置客户端Channel的Option与Attr 175

21.4.3　配置服务端启动逻辑 175

21.4.4　初始化服务端Channel小结 176

21.5　注册服务端Channel 176

21.5.1　调用JDK底层注册Selector 177

21.5.2　回调handlerAdded事件 178

21.5.3　传播channelRegistered事件 178

21.5.4　其他逻辑 178

21.5.5　注册服务端Channel小结 179

21.6　绑定服务端端口 180

21.6.1 调用JDK底层绑定端口 181

21.6.2 传播channelActive事件 182

21.6.3 注册ACCEPT事件 182

21.6.4 绑定服务端端口小结 183

21.7 总结 184

第22章　Reactor线程模型解析 185

22.1 NioEventLoopGroup的创建 185

22.1.1 确定NioEventLoop的个数 186

22.1.2 NioEventLoopGroup的创建总体框架 187

22.1.3 创建ThreadPerTaskExecutor 188

22.1.4 创建NioEventLoop 190

22.1.5 创建线程选择器 192

22.1.6 NioEventLoopGroup的创建小结 194

22.2 NioEventLoop对应线程的创建和启动 195

22.2.1　NioEventLoop的启动入口 195

22.2.2 创建线程并启动 195

22.3 NioEventLoop的执行流程 198

22.3.1 NioEventLoop的执行总体框架 198

22.3.2 执行一次事件轮询 199

22.3.3 处理产生 IO 事件的 Channel 205

22.3.4 添加任务 213

22.3.5 任务的执行 220

22.3.6 NioEventLoop 的执行流程小结 225

22.4 总结 225

第23章　客户端连接接入流程解析 227

23.1 新连接接入的总体流程 228

23.2 检测到有新连接 228

23.3 注册Reactor线程 229

23.3.1 创建NioSocketChannel 230

23.3.2 设置并绑定NioSocketChannel 233

23.3.3 注册 Reactor 线程小结 240

23.4 总结 240

第24章　编码原理解析 241

24.1　粘包与拆包 241

24.1.1　为什么要粘包 241

24.1.2　为什么要拆包 242

24.2　拆包的原理 242

24.3　Netty中拆包的基类 242

24.4　拆包抽象 243

24.4.1　累加数据 2