Practical Netty (5) TCP反向代理服务器
- 作者:柳大·Poechant(钟超)
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- 日期:June 11th, 2012
以下针对 TCP 反向代理服务器。
1. 前端连接被创建时,创建后端连接
一个平凡的 ServerBootstrap 会有如下的一个语句:
serverBootstrap.setPipelineFactory(
new ChannelPipelineFactory() {
public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
ChannelPipeline p = pipeline();
p.addLast("handler", new PoechantProxyHandler());
return p;
}
});
这个PoechantProxyHandler
如何实现,就成了关键了。
每个 connection 建立后,会创建一个 channel 专门用于服务这个连接。此时会响应ChannelPipelineHandler
的此方法:
public void channelOpen(ChannelHandlerContext ctx, ChannelStateEvent e)
这时你可以为这个 connection(不妨称其为前端连接),创建一个与后端连接的 connection(不妨称其为后端连接)。此时对于后端服务器,你要扮演的是 client 的角色,所以需要一个 ClientBootstrap。该 client 连接成功后,就可以从前端连接中读取数据了。
private volatile Channel outboundChannel;
public void channelOpen(ChannelHandlerContext ctx, ChannelStateEvent e) throws Exception {
final Channel inboundChannel = e.getChannel();
inboundChannel.setReadable(false);
ClientBootstrap cb = new ClientBootstrap(cf);
cb.getPipeline().addLast("handler", new BackendChannelHandler(e.getChannel()));
ChannelFuture f = cb.connect(new InetSocketAddress(remoteHost, remotePort));
outboundChannel = f.getChannel();
f.addListener(new ChannelFutureListener() {
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
if (future.isSuccess()) {
inboundChannel.setReadable(true);
} else {
inboundChannel.close();
}
}
});
}
ClientBootstrap.connect
后会创建一个 Channel,与后端服务器连接。对于 ClientBootstrap 是不存在 parent channel 和 child channel 这样需要考虑的策略的。
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2. 前端接收的消息,转发给后端
亲,请边看下面的代码,边读我写的这段话。msg
是从前端Channel
(因为这是一个为前端ServerBootstrap
服务的 ChannelPipelineHandler)拿到的消息,然后把它写入到后端连接的Channel
(outboundChannel
就是前面我们在前端连接被建立时创建的后端Channel
)。
@Override
public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, final MessageEvent e)
throws Exception {
ChannelBuffer msg = (ChannelBuffer) e.getMessage();
synchronized (trafficLock) {
outboundChannel.write(msg);
if (!outboundChannel.isWritable()) {
e.getChannel().setReadable(false);
}
}
}
2.1. 对后端通道的操作,要做同步
需要注意的是,凡是对 outboundHandler 的操作都是需要同步的,因为 PoechantProxyHandler 中的 outboundHandler 是 volatile,就是异变的,为什么呢?因为它的OP_READ
(相关的讨论可以参见这里)可能被改变,所以要同步。所以这里就用到了 java 的 synchronized 同步代码块,在每个 ProchantProxyHandler 的实例身上都有一个trafficLock
成员,当做锁来使用,这是一个 Object,如下:
final Object trafficLock = new Object();
2.2. 后端不可写,则前端不要读
当然,说的就是这段:
if (!outboundChannel.isWritable()) {
e.getChannel().setReadable(false);
}
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3. 连接可操作状态改变时触发 channelInterestChanged
public void channelInterestChanged(ChannelHandlerContext ctx,
ChannelStateEvent e)
throws Exception
简单说,就是“This function was invoked when a Channel
's interestOps
was changed.” 那什么是interestOps
呢?
The interestOps value which tells that only read operation has been suspended.
org.jboss.netty.channel.Channel.OP_NONE
org.jboss.netty.channel.Channel.OP_READ
org.jboss.netty.channel.Channel.OP_WRITE
org.jboss.netty.channel.Channel.OP_READ_WRITE
他们的取值范围如下:
public static final int | OP_NONE | 0 = 0000 |
public static final int | OP_READ | 1 = 0001 |
public static final int | OP_WRITE | 4 = 0100 |
public static final int | OP_READ_WRITE | 5 = 0101 |
前端连接可写时,后端连接就需要可读。
@Override
public void channelInterestChanged(ChannelHandlerContext ctx,
ChannelStateEvent e) throws Exception {
synchronized (trafficLock) {
if (e.getChannel().isWritable()) {
if (outboundChannel != null) {
outboundChannel.setReadable(true);
}
}
}
}
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4. 后端连接的 ChannelPipelineHandler
后端连接有相应的 Handler,在创建后端连接时:
ClientBootstrap cb = new ClientBootstrap(cf);
cb.getPipeline().addLast("handler", new OutboundHandler(e.getChannel()));
所以可如下定义:
private class OutboundHandler extends SimpleChannelUpstreamHandler {
private final Channel inboundChannel;
OutboundHandler(Channel inboundChannel) {
this.inboundChannel = inboundChannel;
}
public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, final MessageEvent e)
throws Exception {…}
public void channelInterestChanged(ChannelHandlerContext ctx,
ChannelStateEvent e) throws Exception {…}
}
其中 messageReceived 和 channelInterestChanged 的实现方式如下:
@Override
public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, final MessageEvent e)
throws Exception {
ChannelBuffer msg = (ChannelBuffer) e.getMessage();
synchronized (trafficLock) {
inboundChannel.write(msg);
if (!inboundChannel.isWritable()) {
e.getChannel().setReadable(false);
}
}
}
@Override
public void channelInterestChanged(ChannelHandlerContext ctx,
ChannelStateEvent e) throws Exception {
synchronized (trafficLock) {
if (e.getChannel().isWritable()) {
inboundChannel.setReadable(true);
}
}
}
这里可以概括一下。
frontend channelOpen
|
N/A | set frontend writable |
frontend messageReceived
|
backend nonwritable | set frontend nonreadable |
frontend channelInterestChanged
|
frontend writable | set backend readable |
backend messageReceived
|
frontend nonwritable | set backend nonreadable |
backend channelInterestChanged
|
backend writable | set frontend readable |
可以看到:
- 当一方收到消息时,关心的是另一方可不可写,如果另一方不可写则设置该方不可读(因为收到消息,自己一定是可读的,而对方的读状态不需考虑);
- 当一方
interestOps
改变时,关心的是自己是否变成可写,如果自己可写则设置对方可读(因为自己的读状态,只需要到messageReceived
时考虑即可,而对于自己变成不可写这种情况,在messageReceived
中已经考虑了)。
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