Netty：透明地使用SPDY和HTTP

大多数人已经从谷歌那里听说过SPDY，该协议被提议作为老化的HTTP协议的替代品。 Web服务器是浏览器正在缓慢地实现该协议，并且支持正在增长。在最近的文章中，我已经写过SPDY的工作方式以及如何在Jetty中启用SPDY支持。由于Netty（最初来自JBoss）几个月以来也支持SPDY 。由于Netty通常用于高性能协议服务器，因此SPDY是合乎逻辑的。在本文中，我将向您展示如何创建一个基于Netty的基本服务器，该服务器在SPDY和HTTP之间进行协议协商。它使用Netty snoop示例中的示例HTTPRequestHandler来消耗并产生一些HTTP内容。

为了使一切正常，我们需要做以下事情：

在Java中启用NPN以确定要使用的协议。
根据协商的协议，确定使用HTTP还是SPDY。
确保使用HTTP发送回正确的SPDY标头。

SPDY使用TLS扩展来确定要在通信中使用的协议。这称为NPN。我写了一个更完整的说明，并显示了文章中有关如何在Jetty上使用SPDY的消息，因此，有关该文章的更多信息，请参见。基本上，此扩展的作用是在TLS交换期间，服务器和客户端也会交换它们支持的传输级别协议。对于SPDY，服务器可以同时支持SPDY协议和HTTP协议。然后，客户端实现可以确定要使用的协议。

由于这不是标准Java实现中可用的功能，因此我们需要使用NPN扩展Java TLS功能。

在Java中启用NPN支持

到目前为止，我发现了两个可以用来在Java中添加NPN支持的选项。其中一个来自https://github.com/benmmurphy/ssl_npn ，他的回购中也有一个基本的SPDY / Netty示例，他使用自己的实现。我将要使用的另一个选项是Jetty提供的NPN支持。 Jetty提供了一个易于使用的API，可用于将NPN支持添加到Java SSL上下文中。再次，在关于码头的文章中，您可以找到关于此的更多信息。要为Netty设置NPN，我们需要执行以下操作：

将NPN lib添加到引导路径
将SSL上下文连接到NPN Api

将NPN库添加到boothpath

首先是第一件事。从http://repo2.maven.org/maven2/org/mortbay/jetty/npn/npn-boot/8.1.2.v2012下载NPN引导jar，并确保在运行服务器时像这样启动它：

java -Xbootclasspath/p:<path_to_npn_boot_jar>

通过这段代码，Java SSL支持NPN。但是，我们仍然需要访问此协商的结果。我们需要知道我们使用的是HTTP还是SPDY，因为这决定了我们如何处理接收到的数据。为此，Jetty提供了一个API。为此和所需的Netty库，我们将以下依赖项添加到pom中，因为我使用的是maven。

<dependency><groupId>io.netty</groupId><artifactId>netty</artifactId><version>3.4.1.Final</version></dependency><dependency><groupId>org.eclipse.jetty.npn</groupId><artifactId>npn-api</artifactId><version>8.1.2.v20120308</version></dependency>

将SSL上下文连接到NPN API

现在，我们已启用NPN并将正确的API添加到项目中，我们可以配置Netty SSL处理程序。在Netty中配置处理程序是在PipelineFactory中完成的。对于我们的服务器，我创建了以下PipelineFactory：

package smartjava.netty.spdy; 
import static org.jboss.netty.channel.Channels.pipeline;import java.io.FileInputStream;
import java.security.KeyStore;import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;
import javax.net.ssl.SSLContext;
import javax.net.ssl.SSLEngine;import org.eclipse.jetty.npn.NextProtoNego;
import org.jboss.netty.channel.ChannelPipeline;
import org.jboss.netty.channel.ChannelPipelineFactory;
import org.jboss.netty.handler.ssl.SslHandler;public class SPDYPipelineFactory implements ChannelPipelineFactory {private SSLContext context;public SPDYPipelineFactory() {try {KeyStore keystore = KeyStore.getInstance("JKS");keystore.load(new FileInputStream("src/main/resources/server.jks"),"secret".toCharArray());KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");kmf.init(keystore, "secret".toCharArray());context = SSLContext.getInstance("TLS");context.init(kmf.getKeyManagers(), null, null);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {// Create a default pipeline implementation.ChannelPipeline pipeline = pipeline();// Uncomment the following line if you want HTTPSSSLEngine engine = context.createSSLEngine();engine.setUseClientMode(false);NextProtoNego.put(engine, new SimpleServerProvider());NextProtoNego.debug = true;pipeline.addLast("ssl", new SslHandler(engine));pipeline.addLast("pipeLineSelector", new HttpOrSpdyHandler());return pipeline;}
}

在此类的构造函数中，我们设置了基本的SSL上下文。我们使用的密钥库和密钥是我使用java keytool创建的，这是常规的SSL配置。收到请求后，将调用getPipeline操作来确定如何处理该请求。在这里，我们使用Jetty-NPN-API提供的NextProtoNego类将SSL连接连接到NPN实现。在此操作中，我们传递一个提供程序，该提供程序用作服务器的回调和配置。我们还将NextProtoNego.debug设置为true。这会打印出一些调试信息，从而使调试更加容易。 SimpleServerProvider的代码非常简单：

public class SimpleServerProvider implements ServerProvider {private String selectedProtocol = null;public void unsupported() {//if unsupported, default to http/1.1selectedProtocol = "http/1.1";}public List<String> protocols() {return Arrays.asList("spdy/2","http/1.1");}public void protocolSelected(String protocol) {selectedProtocol = protocol;}public String getSelectedProtocol() { return selectedProtocol;}
}

此代码几乎是不言自明的。

当客户端不支持NPN时，将调用不受支持的操作。在这种情况下，我们默认为HTTP。
protocol（）操作返回服务器支持的协议
服务器和客户端协商协议后，将调用protocolSelected操作

getSelectedProtocol是一种用于从Netty管道中的其他处理程序获取所选协议的方法。

根据协商的协议确定使用HTTP还是SPDY

现在，我们需要配置Netty，使其为HTTPS请求和SPDY请求运行特定的管道。为此，让我们回顾一下管道工厂的一小部分。

pipeline.addLast("ssl", new SslHandler(engine));
pipeline.addLast("pipeLineSelector", new HttpOrSpdyHandler());

该管道的第一部分是配置了NPN支持的SslHandler。下一个将被调用的处理程序是HttpOrSpdyHandler。该处理程序根据协议确定要使用的管道。接下来列出此处理程序的代码：

public class HttpOrSpdyHandler implements  ChannelUpstreamHandler {public void handleUpstream(ChannelHandlerContext ctx, ChannelEvent e)throws Exception {// determine protocol typeSslHandler handler = ctx.getPipeline().get(SslHandler.class);SimpleServerProvider provider = (SimpleServerProvider) NextProtoNego.get(handler.getEngine());if ("spdy/2".equals(provider.getSelectedProtocol())) {ChannelPipeline pipeline = ctx.getPipeline();pipeline.addLast("decoder", new SpdyFrameDecoder());pipeline.addLast("spdy_encoder", new SpdyFrameEncoder());pipeline.addLast("spdy_session_handler", new SpdySessionHandler(true));pipeline.addLast("spdy_http_encoder", new SpdyHttpEncoder());// Max size of SPDY messages set to 1MBpipeline.addLast("spdy_http_decoder", new SpdyHttpDecoder(1024*1024)); pipeline.addLast("handler", new HttpRequestHandler());// remove this handler, and process the requests as spdypipeline.remove(this);ctx.sendUpstream(e);}  else if ("http/1.1".equals(provider.getSelectedProtocol())) {ChannelPipeline pipeline = ctx.getPipeline();pipeline.addLast("decoder", new HttpRequestDecoder());pipeline.addLast("http_encoder", new HttpResponseEncoder());pipeline.addLast("handler", new HttpRequestHandler());// remove this handler, and process the requests as httppipeline.remove(this);ctx.sendUpstream(e);} else {// we're still in protocol negotiation, no need for any handlers// at this point.}}
}

使用NPN API和当前的SSL上下文，我们可以检索之前添加的SimpleServerProvider。我们检查是否已设置selectedProtocol，如果已设置，则设置一条链进行处理。我们在此类中处理三个选项：

没有协议 ：可能尚未协商任何协议。在那种情况下，我们没有做任何特别的事情，只需正常处理即可。
有一个http协议 ：我们建立了一个处理程序链来处理HTTP请求。
有一个spdy协议 ：我们建立了一个处理程序链来处理SPDY请求。

有了这个链，我们最终由HttpRequestHandler接收到的所有消息都是HTTP请求。我们可以正常处理此HTTP请求，然后返回HTTP响应。各种管道配置将正确处理所有这些问题。

确保使用HTTP发送回正确的SPDY标头

我们需要做的最后一步是测试。我们将使用最新版本的Chrome进行测试，以测试SPDY是否正常运行，并使用wget测试正常的http请求。我提到了链中最后一个处理程序HttpRequestHandler进行我们的HTTP处理。我已经使用http://netty.io/docs/stable/xref/org/jboss/netty/example/http/snoop/Http…作为HTTPRequestHandler，因为那很好地返回了有关HTTP请求的信息，而我却没有做任何事。如果不做任何更改就运行它，则会遇到问题。为了将HTTP响应与正确的SPDY会话相关联，我们需要将传入请求中的标头复制到响应中：“ X-SPDY-Stream-ID”标头。我将以下内容添加到HttpSnoopServerHandler中，以确保复制了这些标头（实际上应该在单独的处理程序中完成此操作）。

private final static String SPDY_STREAM_ID = = "X-SPDY-Stream-ID";private final static String SPDY_STREAM_PRIO = "X-SPDY-Stream-Priority";// in the writeResponse method addif (request.containsHeader(SPDY_STREAM_ID)) {response.addHeader(SPDY_STREAM_ID,request.getHeader(SPDY_STREAM_ID));// optional header for prioresponse.addHeader(SPDY_STREAM_PRIO,0);}

现在剩下的就是一台具有启动所有内容的主服务器的服务器，并且我们可以测试SPDY实现。

public class SPDYServer {public static void main(String[] args) {// bootstrap is used to configure and setup the serverServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(new NioServerSocketChannelFactory(Executors.newCachedThreadPool(),Executors.newCachedThreadPool()));bootstrap.setPipelineFactory(new SPDYPipelineFactory());bootstrap.bind(new InetSocketAddress(8443));}
}

启动服务器，启动Chrome，然后查看是否一切正常。打开https：// localhost：8443 / thisIsATest网址，您应该得到如下所示的结果：

在服务器的输出中，您可以看到一些NPN调试日志记录：

[S] NPN received for 68ce4f39[SSLEngine[hostname=null port=-1] SSL_NULL_WITH_NULL_NULL]
[S] NPN protocols [spdy/2, http/1.1] sent to client for 68ce4f39[SSLEngine[hostname=null port=-1] SSL_NULL_WITH_NULL_NULL]
[S] NPN received for 4b24e48f[SSLEngine[hostname=null port=-1] SSL_NULL_WITH_NULL_NULL]
[S] NPN protocols [spdy/2, http/1.1] sent to client for 4b24e48f[SSLEngine[hostname=null port=-1] SSL_NULL_WITH_NULL_NULL]
[S] NPN selected 'spdy/2' for 4b24e48f[SSLEngine[hostname=null port=-1] SSL_NULL_WITH_NULL_NULL]

额外的检查是使用以下网址查看chrome浏览器中打开的SPDY会话：chrome：// net-internals /＃spdy

现在让我们检查普通的旧HTTP是否仍在工作。从命令行执行以下操作：

jos@Joss-MacBook-Pro.local:~$ wget --no-check-certificate https://localhost:8443/thisIsATest
--2012-04-27 16:29:09--  https://localhost:8443/thisIsATest
Resolving localhost... ::1, 127.0.0.1, fe80::1
Connecting to localhost|::1|:8443... connected.
WARNING: cannot verify localhost's certificate, issued by `/C=NL/ST=NB/L=Waalwijk/O=smartjava/OU=smartjava/CN=localhost':Self-signed certificate encountered.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 285 
Saving to: `thisIsATest'100%[==================================================================================>] 285         --.-K/s   in 0s      2012-04-27 16:29:09 (136 MB/s) - `thisIsATest' saved [285/285]jos@Joss-MacBook-Pro.local:~$ cat thisIsATest 
WELCOME TO THE WILD WILD WEB SERVER
===================================
VERSION: HTTP/1.1
HOSTNAME: localhost:8443
REQUEST_URI: /thisIsATestHEADER: User-Agent = Wget/1.13.4 (darwin11.2.0)
HEADER: Accept = */*
HEADER: Host = localhost:8443
HEADER: Connection = Keep-Alivejos@Joss-MacBook-Pro.local:~$

而且有效！ Wget使用标准的HTTPS，我们得到一个结果，而chrome使用SPDY，并从同一处理程序中呈现结果。在最后的几天里，我还将发布有关如何为Play Framework 2.0启用SPDY的文章，因为它们的Web服务器也基于Netty。

参考：来自Smart Java博客的JCG合作伙伴 Jos Dirksen 透明地使用Netty使用SPDY和HTTP 。