如何开发基于Netty的HTTP/HTTPS应用程序

下面是开发基于Netty的HTTP/HTTPS应用程序的完整攻略：

1. 环境准备

JDK 1.8及以上版本
Maven 3.0及以上版本
Netty 4.1.32.Final及以上版本

2. 创建maven项目

使用Maven创建一个新的项目，添加Netty以及其他必要的依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>io.netty</groupId>
        <artifactId>netty-all</artifactId>
        <version>4.1.32.Final</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.netty</groupId>
        <artifactId>netty-handler</artifactId>
        <version>4.1.32.Final</version>
    </dependency>
    <!--其他必要依赖，例如log等-->
</dependencies>

3. 编写HTTP服务器

创建HTTP服务器的代码如下所示：

public class HttpServer {

    private final int port;

    public HttpServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public void start() throws Exception {
        // EventLoopGroup是用来处理IO操作的多线程事件循环器
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // ServerBootstrap 是一个启动 NIO 服务的辅助启动类
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class) // 使用N//IO模型
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port))
                    .childHandler(new HttpServerInitializer()); // 指定 childHandler 处理请求

            // 服务器异步创建绑定
            ChannelFuture future = bootstrap.bind().sync();

            // 关闭服务器通道
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 释放线程池资源，优雅关闭
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 8888;
        HttpServer server = new HttpServer(port);
        server.start();
    }
}

在上面代码中，我们继承了io.netty.channel.ChannelInitializer类来对请求进行处理，这是一个自定义的HttpServerInitializer类如下：

public class HttpServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    /**
     * 服务端读到请求后，需要做的初始化
     */
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();
        pipeline.addLast("httpServerCodec", new HttpServerCodec());
        pipeline.addLast("httpObjectAggregator", new HttpObjectAggregator(65536)); // 将多个消息转换成单一 FullHttpRequest 或 FullHttpResponse
        pipeline.addLast("httpServerHandler", new HttpServerHandler());
    }
}

上面代码中，我们主要添加了三个handler处理器，HttpServerCodec是对发送到服务端的请求进行编码，HttpObjectAggregator将多个请求合并成一个请求，而HttpServerHandler是HTTP服务端响应请求的具体业务处理。

HttpServerHandler的业务处理代码如下：

public class HttpServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<FullHttpRequest> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) throws Exception {
        // 发送HTTP响应
        StringBuilder responseContent = new StringBuilder();
        responseContent.append("<html>\r\n");
        responseContent.append("<head><title>Netty Http Server</title></head>\r\n");
        responseContent.append("<body>\r\n");
        responseContent.append("<h3>Hello, World!</h3>\r\n");

        // 处理 GET 请求
        if (request.method().equals(HttpMethod.GET)) {
            QueryStringDecoder decoder = new QueryStringDecoder(request.uri());
            String param = decoder.parameters().get("param").get(0);
            responseContent.append("<p>GET Request param: ").append(param).append("</p>\r\n");
        }

        // 处理 POST 请求
        if (request.method().equals(HttpMethod.POST)) {
            String param = request.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);
            responseContent.append("<p>POST Request param: ").append(param).append("</p>\r\n");
        }

        responseContent.append("</body>\r\n");
        responseContent.append("</html>\r\n");

        FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK,
                Unpooled.copiedBuffer(responseContent.toString(), CharsetUtil.UTF_8));
        response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/html;charset=UTF-8");
        response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH, response.content().readableBytes());

        ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    }
}

上面代码中，我们对GET和POST请求进行了处理，并返回了一个简单的HTML页面。

4. 编写HTTPS服务器

创建HTTPS服务器的步骤基本上和创建HTTP服务器类似，唯一不同的在于我们需要使用SSL认证。下面是HTTPS服务器代码的示例：

public class HttpsServer {

    private final int port;

    public HttpsServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public void start() throws Exception {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // 配置SSL
            SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forServer(getKeyStore(), "123456")
                    .trustManager(getTrustManagerFactory())
                    .build();

            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port))
                    .childHandler(new HttpsServerInitializer(sslCtx));
            ChannelFuture f = b.bind().sync();
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 8443;
        HttpsServer server = new HttpsServer(port);
        server.start();
    }

    private static KeyStore getKeyStore() throws Exception {
        String userHome = System.getProperty("user.home");
        try (InputStream keyStoreStream = new FileInputStream(userHome + "/.keystore")) {
            KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS");
            keyStore.load(keyStoreStream, "123456".toCharArray());
            return keyStore;
        }
    }

    private static TrustManagerFactory getTrustManagerFactory() throws Exception {
        KeyStore keyStore = getKeyStore();
        TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        trustManagerFactory.init(keyStore);
        return trustManagerFactory;
    }
}

在上面代码中，我们添加了一个HttpsServerInitializer类来对HTTPS请求进行处理：

public class HttpsServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    private final SslContext sslCtx;

    public HttpsServerInitializer(SslContext sslCtx) {
        this.sslCtx = sslCtx;
    }

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        pipeline.addLast("ssl", sslCtx.newServerContext().newHandler(ch.alloc()));
        pipeline.addLast("httpServerCodec", new HttpServerCodec());
        pipeline.addLast("httpObjectAggregator", new HttpObjectAggregator(65536));
        pipeline.addLast("httpServerHandler", new HttpServerHandler());
    }
}

在上面代码中，我们添加了一个sslContext作为HTTPS认证所需的上下文，其中需要包含证书、私钥等信息。我们创建了HttpsServerInitializer类来对接收到的HTTPS请求进行处理。

5. 示例说明

下面是两个示例，分别针对HTTP和HTTPS请求进行处理。

处理GET请求：

假设我们的服务器地址为：http://localhost:8888?param=abc。发送一个GET请求时，我们会从HttpServerHandler中的代码中获取到?param=abc这个参数，并将参数返回显示在响应页面中。

处理POST请求：

假设我们的服务器地址为：http://localhost:8888。发送一个POST请求时，我们可以在请求体中添加参数，例如param1=xxx&param2=yyy，然后服务器会将参数解析出来，并将它们返回显示在响应页面中。

至此，我们已经完整地实现了基于Netty的HTTP/HTTPS应用程序攻略，您可以根据自己需要进行适当地调整。

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