简介

在之前的文章中，我们实现了支持 http2 的 netty 服务器，并且使用支持 http2 的浏览器成功的进行访问。虽然浏览器非常通用，但是有时候我们也需要使用特定的 netty 客户端去和服务器进行通信。

今天我们来探讨一下 netty 客户端对 http2 的支持。

配置 SslContext

虽然 http2 并不强制要求支持 TLS，但是现代浏览器都是需要在 TLS 的环境中开启 http2，所以对于客户端来说，同样需要配置好支持 http2 的 SslContext。客户端和服务器端配置 SslContext 的内容没有太大的区别，唯一的区别就是需要调用 SslContextBuilder.forClient()而不是 forServer()方法来获取 SslContextBuilder，创建 SslContext 的代码如下:

SslProvider provider =                    SslProvider.isAlpnSupported(SslProvider.OPENSSL)? SslProvider.OPENSSL : SslProvider.JDK;            sslCtx = SslContextBuilder.forClient()                  .sslProvider(provider)                  .ciphers(Http2SecurityUtil.CIPHERS, SupportedCipherSuiteFilter.INSTANCE)                  // 因为我们的证书是自生成的，所以需要信任放行                  .trustManager(InsecureTrustManagerFactory.INSTANCE)                  .applicationProtocolConfig(new ApplicationProtocolConfig(                          Protocol.ALPN,                          SelectorFailureBehavior.NO_ADVERTISE,                          SelectedListenerFailureBehavior.ACCEPT,                          ApplicationProtocolNames.HTTP_2,                          ApplicationProtocolNames.HTTP_1_1))                  .build();

如果使用 SSL，那么 ssl handler 必须是 pipline 中的第一个 handler，所以将 SslContext 加入到 pipline 中的代码如下：

ch.pipeline().addFirst(sslCtx.newHandler(ch.alloc()));

客户端的 handler

使用 Http2FrameCodec

netty 的 channel 默认只能接收 ByteBuf 消息，对于 http2 来说，底层传输的是一个个的 frame，直接操作底层的 frame 对于普通程序员来说并不是特别友好，所以 netty 提供了一个 Http2FrameCodec 来对底层的 http2 frame 进行封装成 Http2Frame 对象，方便程序的处理。

在服务器端我们使用 Http2FrameCodecBuilder.forServer()来创建 Http2FrameCodec，在客户端我们使用 Http2FrameCodecBuilder.forClient()来创建 Http2FrameCodec：

Http2FrameCodec http2FrameCodec = Http2FrameCodecBuilder.forClient()            .initialSettings(Http2Settings.defaultSettings())            .build();

然后将其加入到 pipline 中即可使用：

        ch.pipeline().addLast(http2FrameCodec);

Http2MultiplexHandler 和 Http2MultiplexCodec

我们知道对于 http2 来说一个 TCP 连接中可以创建多个 stream，每个 stream 又是由多个 frame 来组成的。考虑到多路复用的情况，netty 可以为每一个 stream 创建一个单独的 channel，对于新创建的每个 channel 来说，都可以使用 netty 的 ChannelInboundHandler 来对 channel 的消息进行处理，从而提升 netty 处理 http2 的效率。

而这个对 stream 创建新 channel 的支持，在 netty 中有两个专门的类，他们是 Http2MultiplexHandler 和 Http2MultiplexCodec。

他们的功能是一样的，Http2MultiplexHandler 继承自 Http2ChannelDuplexHandler，它必须和 Http2FrameCodec 一起使用。而 Http2MultiplexCodec 本身就是继承自 Http2FrameCodec，已经结合了 Http2FrameCodec 的功能。

public final class Http2MultiplexHandler extends Http2ChannelDuplexHandler
@Deprecatedpublic class Http2MultiplexCodec extends Http2FrameCodec 

但是通过检查源代码，我们发现 Http2MultiplexCodec 是不推荐使用的 API，所以这里我们主要介绍 Http2MultiplexHandler。

对于 Http2MultiplexHandler 来说，每次新创建一个 stream，都会创建一个新的对应的 channel，应用程序使用这个新创建的 channel 来发送和接收 Http2StreamFrame。

新创建的子 channel 会被注册到 netty 的 EventLoop 中，所以对于一个有效的子 channel 来说，并不是立刻就会被匹配到 HTTP/2 stream 上去，而是当第一个 Http2HeadersFrame 成功被发送或者接收之后，才会触发 Event 事件，进而进行绑定操作。

因为是子 channel，所以对于 connection level 的事件，比如 Http2SettingsFrame 和 Http2GoAwayFrame 会首先被父 channel 进行处理，然后再广播到子 channel 中进行处理。

同时，虽然 Http2GoAwayFrame 和 Http2ResetFrame 表示远程节点已经不再接收新的 frame 了，但是因为 channel 本身还可能有 queue 的消息，所以需要等待 Channel.read()为空之后，才会进行关闭操作。

另外对于子 channel 来说，因为不能知道 connection-level 流控制 window，所以如果有溢出的消息会被缓存在父 channel 的 buff 中。

有了 Http2MultiplexHandler，将其加入 client 的 pipline 就可以让客户端支持多路的 channel 了：

ch.pipeline().addLast(new Http2MultiplexHandler(new SimpleChannelInboundHandler() {            @Override            protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {                // 处理inbound streams                log.info("Http2MultiplexHandler接收到消息: {}",msg);            }        }))

使用子 channel 发送消息

从上面的介绍我们知道，一旦使用了 Http2MultiplexHandler，那么具体的消息处理就是在子 channel 中了。那么怎么才能从父 channel 中获取子 channel，然后使用子 channel 来发送信息呢？

netty 提供 Http2StreamChannelBootstrap 类，它提供了 open 方法，来创建子 channel：

        final Http2StreamChannel streamChannel;        try {            if (ctx.handler() instanceof Http2MultiplexCodec) {                streamChannel = ((Http2MultiplexCodec) ctx.handler()).newOutboundStream();            } else {                streamChannel = ((Http2MultiplexHandler) ctx.handler()).newOutboundStream();            }

我们要做的就是调用这个方法，来创建子 channel：

final Http2StreamChannel streamChannel = streamChannelBootstrap.open().syncUninterruptibly().getNow();

然后将自定义的，专门处理 Http2StreamFrame 的 Http2ClientStreamFrameHandler，添加到子 channel 的 pipline 中即可：

final Http2ClientStreamFrameHandler streamFrameResponseHandler =                    new Http2ClientStreamFrameHandler();streamChannel.pipeline().addLast(streamFrameResponseHandler);

准备完毕，构建 http2 消息，使用 streamChannel 进行发送：

// 发送HTTP2 get请求            final DefaultHttp2Headers headers = new DefaultHttp2Headers();            headers.method("GET");            headers.path(PATH);            headers.scheme(SSL? "https" : "http");            Http2HeadersFrame headersFrame = new DefaultHttp2HeadersFrame(headers, true);            streamChannel.writeAndFlush(headersFrame);

总结

以上就是使用 netty 的 framecode 构建 http2 的客户端和服务器端进行通信的基本操作了。

本文的例子可以参考：learn-netty4

本文已收录于 http://www.flydean.com/32-netty-http2client-framecodec/

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