netty系列之:性能为王!创建多路复用http2服务器

发布于 2022年 01月 24日 00:34

简介

在之前的文章中,我们提到了在netty的客户端通过使用Http2FrameCodec和Http2MultiplexHandler可以支持多路复用,也就是说在一个连接的channel基础上创建多个子channel,通过子channel来处理不同的stream,从而达到多路复用的目的。

既然客户端可以做到多路复用,同样的服务器端也可以,今天给大家介绍一下如何在netty的服务器端打造一个支持http2协议的多路复用服务器。

多路复用的基础

netty中对于http2多路复用的基础类是Http2FrameCodec、Http2MultiplexHandler和Http2MultiplexCodec。

Http2FrameCodec是将底层的HTTP/2 frames消息映射成为netty中的Http2Frame对象。

有了Http2Frame对象就可以通过Http2MultiplexHandler对新创建的stream开启不同的channel。

Http2MultiplexCodec是Http2FrameCodec和Http2MultiplexHandler的结合体,但是已经不再被推荐使用了。

因为Http2FrameCodec继承自Http2ConnectionHandler,而Http2MultiplexHandler继承自Http2ChannelDuplexHandler,所以这两个类可以同时在客户端和服务器端使用。

客户端使用Http2FrameCodecBuilder.forClient().build()来获得Http2FrameCodec,而服务器端通过Http2FrameCodecBuilder.forServer().build()来获得Http2FrameCodec。

多路复用在server端的使用

配置TLS处理器

对于服务器端,同样需要处理TLS和普通clear text两种情况。对于TLS来说,我们需要自建ProtocolNegotiationHandler继承自ApplicationProtocolNegotiationHandler,然后实现configurePipeline方法,在其中分别处理http2和http1.1的连接:

    protected void configurePipeline(ChannelHandlerContext ctx, String protocol) {
        if (ApplicationProtocolNames.HTTP_2.equals(protocol)) {
            //添加多路复用支持
            ctx.pipeline().addLast(Http2FrameCodecBuilder.forServer().build());
            ctx.pipeline().addLast(new Http2MultiplexHandler(new CustMultiplexHttp2Handler()));
            return;
        }

        if (ApplicationProtocolNames.HTTP_1_1.equals(protocol)) {
            ctx.pipeline().addLast(new HttpServerCodec(),
                                   new HttpObjectAggregator(MAX_CONTENT_LENGTH),
                                   new CustHttp1Handler("ALPN Negotiation"));
            return;
        }

        throw new IllegalStateException("未知协议: " + protocol);
    }

首先添加Http2FrameCodec,然后添加Http2MultiplexHandler。因为Http2MultiplexHandler已经封装了多路复用的细节,所以自定义的handler只需要实现正常的消息处理逻辑即可。

因为Http2FrameCodec已经对消息进行了转换成为HTTP2Frame对象,所以只需要处理具体的Frame对象:

    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        if (msg instanceof Http2HeadersFrame) {
            onHeadersRead(ctx, (Http2HeadersFrame) msg);
        } else if (msg instanceof Http2DataFrame) {
            onDataRead(ctx, (Http2DataFrame) msg);
        } else {
            super.channelRead(ctx, msg);
        }
    }

配置clear text upgrade

对于h2c的升级来说,需要向pipline中传入sourceCodec和upgradeHandler两个处理器。

sourceCodec可以直接使用HttpServerCodec。

upgradeHandler可以使用HttpServerUpgradeHandler。

HttpServerUpgradeHandler的构造函数需要传入一个sourceCodec和一个upgradeCodecFactory。

sourceCodec我们已经有了,再构造一个upgradeCodecFactory即可:

    private static final UpgradeCodecFactory upgradeCodecFactory = protocol -> {
        if (AsciiString.contentEquals(Http2CodecUtil.HTTP_UPGRADE_PROTOCOL_NAME, protocol)) {
            return new Http2ServerUpgradeCodec(
                    Http2FrameCodecBuilder.forServer().build(),
                    new Http2MultiplexHandler(new CustMultiplexHttp2Handler()));
        } else {
            return null;
        }
    };

从代码中可以看出,upgradeCodecFactory内部又调用了Http2FrameCodec和Http2MultiplexHandler。这和使用TLS的处理器是一致的。

        final ChannelPipeline p = ch.pipeline();
        final HttpServerCodec sourceCodec = new HttpServerCodec();
        p.addLast(sourceCodec);
        p.addLast(new HttpServerUpgradeHandler(sourceCodec, upgradeCodecFactory));

总结

通过上述方式,就可以创建出支持多路复用的http2 netty服务器了。

本文的例子可以参考:learn-netty4

本文已收录于 http://www.flydean.com/33-netty-multiplex-http2server/

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