搭建百万连接服务，使用netty完成websocke的推送

（一）使用websocket

介绍

webSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。他的出现实现了网络和浏览器全双工通信，允许服务器主动发送信息给客户端。客户端 给 服务器发消息是半双工，服务器给客户端也发送消息就是全双工。

多客户端多语言多浏览器支持：浏览器，php，Java，ruby，nginx，python，Tomcat，erlang，.net等等。

websocket实现

服务端和客户端交流，通过的是websocket这种协议，内部传输的协议，通过websocket这种方式和普通的socket没有什么区别，唯一一点就是协议不同。

websocket示例

绑定9001，这是浏览器js方式完成的，可以发送消息和接收消息，生成一个随机数userId，在设计这个功能的时候，考虑到消息推送是否需要先登录。登录过跳转到登录成功，成功之后拿到userId，在建立websocket连接的时候就可以携带userId，最终知道是那个用户。

java代码示例server端

server端的 channel类。绑定完成相关的业务逻辑处理，

1.解析http协议编解码

2.最大的解析数据包拦截

3.自己的业务处理，得到msg对象，变成了一个request的对象。

TestCenter 类

server handler 服务

解析 handler，http解码失败，如果不是websocket协议升级的请求，现在开发的是一个websocket服务器，对于一切不符合我要求的请求，可以不管理它，这跟开发springmvc，要接触的东西，不是url，http协议底层，请求的头部协议，如果不符合就返回400，如果是就返回当前处理我可以接收。正常开始通信了，握手，返回响应的状态码。先处理websocket的握手，后处理websocket的消息。握手就是你同意给我交往了，

上边是通过html的客户端，这里用java的netty写一个websocket的客户端

对应客户端的handler，先http获取消息，然后服务端给客户端发送消息，客户端收到了，如果是http消息，可能不能解析，如果是websocket消息，进行消息的打印。客户端收到了消息，把消息的内容给打印出来。

源码的pom文件

（二）说说netty如何实现百万连接

介绍

100w连接需要多少台机器才能构建起来，这肯定是很多的，在测试的过程中，不需要几百个服务器完成百万连接。需要注意服务器支持端口的数量是可以支持很多的，但是如何2台服务器要实现百万连接，需要考虑一个TCP层次的一种限制，两台服务器之间建立的连接数量是有限的。网络四元组（客户端IP，客户端端口，服务端IP，服务端端口）。

同一个IP的端口数不超过65535个，这是个限制，每一个连接不仅仅在服务器上开启一个端口，在客户端也会开启一个端口，每一个TCP连接涉及到端口数量的限制，客户端只有6万多个端口。（不可能搞那么多机器，所以让一个客户端发起100万的连接请求，如果是生产环境就不用考虑这个问题）

服务器只有一个端口的情况下，同一个客户端只能对他发起6万多个连接。客户端每发起一个请求，就需要开启一个端口。客户端没有端口就说明它没办法发起请求。

解决方案

服务器开启多个端口，网络上区别机器是通过网络四元组来标记的。客户端的端口虽然有限，但是可以复用里面的端口。

举个例子：客户端端口20000，已经连接了服务端9001 这个端口。20000端口在去连接服务端另一个端口9002这个端口。对于客户端指定端口复用，操作系统会自动处理的。

netty里面开启了 地址的复用。客户端也开启复用。参数都是TCP参数。ChannelOption.SO_REUSEADDR

client 和server端通过循环的方式，增加多个端口的绑定。

client端 和 server端需要修改的代码

WebSocketClient

WebSocketServer

（三）linux下的百万配置

环境配置

测试环境：两台 centos7 jdk8 4核8G

centos服务器配置

进程最大文件打开添加参数最大限制

全局限制 cat /proc/sys/fs/file-nr

服务设置

问题汇总

centos服务器配置

启动

（四）百万连接配置说明

一台机器为什么能支持百万的连接感觉有点科幻，感觉不可能，首先需要理解NIO的概念，NIO如果没有做任何处理的情况下，网络是不需要java程序处理的，java程序在连接没有产生动静的时候，java是不产生事件的时候，只有真正产生事件的时候，selector会通知，在一个海量连接的过程中，只要没有消息的推送，消息传到服务器来，不管有几百万个请求，都可以去接受，这是NIO的特性，不像BIO一个请求要开启一个连接，并非是无限的增长，对于连接这么多，内存资源首先被消耗，占用最大的是内存，操作系统底层有TCP的关联，java的netty里面也有channel，需要保留连接，一个连接产生一个对应的对象，虽然这个对象没有处理但是会占用内存，跟cpu没有太大管理，只是java程序要处理占用了cpu和内存。

有很多连接有一个误解，百万连接需要很多机器，百万连接的关键是NIO网络的机制，对NIO没有直观认识的时候，不知道NIO能带来什么。在真实的生产环境的情况下，服务端不需要这么多端口，开100个端口，为了让测试服务器可以连接，上边有个命令是发送消息服务器启动，一旦涉及到百万连接和发送消息的话肯定设计到大量的资源消耗，netty调用handler，channel，这些都是消耗资源的，服务器cpu资源会挂掉，4核 linux top的方式来查看cpu最大是400%。

PS：最好是通过代码，自己试一下，了解下百万连接的思路，按照正常是分布式的架构，单机始终是有瓶颈的，100万用户的连接的话单机8g4核轻轻松松，分布式系统就要设计到分布式消息队列，负载均衡，注册中心的概念，推送使用netty方便系统的开发，沾包和拆包的问题方法去解决，而不是自己写一个socket程序很复杂，netty是通过责任链的方式，通过pipline控制之后的步骤。netty的底层是基于NIO，NIO的底层是基于多路复用的机制，多路复用机制是依托于操作系统的，百万连接这个是拼操作系统参数的，java代码是使用的NIO，如果不是使用的NIO，不好意思你达不到，设置到一些系统操作的配置。