Netty：透明地使用SPDY和HTTP

大多數人已經從谷歌那里聽說過SPDY，該協議被提議作為老化的HTTP協議的替代品。 Web服務器是瀏覽器正在緩慢地實現該協議，并且支持正在增長。在最近的文章中，我已經寫過SPDY的工作方式以及如何在Jetty中啟用SPDY支持。由于Netty（最初來自JBoss）幾個月以來也支持SPDY 。由于Netty通常用于高性能協議服務器，因此SPDY是合乎邏輯的。在本文中，我將向您展示如何創建一個基于Netty的基本服務器，該服務器在SPDY和HTTP之間進行協議協商。它使用Netty snoop示例中的示例HTTPRequestHandler來消耗并產生一些HTTP內容。

為了使一切正常，我們需要做以下事情：

在Java中啟用NPN以確定要使用的協議。
根據協商的協議，確定使用HTTP還是SPDY。
確保使用HTTP發送回正確的SPDY標頭。

SPDY使用TLS擴展來確定要在通信中使用的協議。這稱為NPN。我寫了一個更完整的說明，并顯示了文章中有關如何在Jetty上使用SPDY的消息，因此，有關該文章的更多信息，請參見。基本上，此擴展的作用是在TLS交換期間，服務器和客戶端也會交換它們支持的傳輸級別協議。對于SPDY，服務器可以同時支持SPDY協議和HTTP協議。然后，客戶端實現可以確定要使用的協議。

由于這不是標準Java實現中可用的功能，因此我們需要使用NPN擴展Java TLS功能。

在Java中啟用NPN支持

到目前為止，我發現了兩個可以用來在Java中添加NPN支持的選項。其中一個來自https://github.com/benmmurphy/ssl_npn ，他的回購中也有一個基本的SPDY / Netty示例，他使用自己的實現。我將要使用的另一個選項是Jetty提供的NPN支持。 Jetty提供了一個易于使用的API，可用于將NPN支持添加到Java SSL上下文中。再次，在關于碼頭的文章中，您可以找到關于此的更多信息。要為Netty設置NPN，我們需要執行以下操作：

將NPN lib添加到引導路徑
將SSL上下文連接到NPN Api

將NPN庫添加到boothpath

首先是第一件事。從http://repo2.maven.org/maven2/org/mortbay/jetty/npn/npn-boot/8.1.2.v2012下載NPN引導jar，并確保在運行服務器時像這樣啟動它：

java -Xbootclasspath/p:<path_to_npn_boot_jar>

通過這段代碼，Java SSL支持NPN。但是，我們仍然需要訪問此協商的結果。我們需要知道我們使用的是HTTP還是SPDY，因為這決定了我們如何處理接收到的數據。為此，Jetty提供了一個API。為此和所需的Netty庫，我們將以下依賴項添加到pom中，因為我使用的是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>

將SSL上下文連接到NPN API

現在，我們已啟用NPN并將正確的API添加到項目中，我們可以配置Netty SSL處理程序。在Netty中配置處理程序是在PipelineFactory中完成的。對于我們的服務器，我創建了以下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;}
}

在此類的構造函數中，我們設置了基本的SSL上下文。我們使用的密鑰庫和密鑰是我使用java keytool創建的，這是常規的SSL配置。收到請求后，將調用getPipeline操作來確定如何處理該請求。在這里，我們使用Jetty-NPN-API提供的NextProtoNego類將SSL連接連接到NPN實現。在此操作中，我們傳遞一個提供程序，該提供程序用作服務器的回調和配置。我們還將NextProtoNego.debug設置為true。這會打印出一些調試信息，從而使調試更加容易。 SimpleServerProvider的代碼非常簡單：

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;}
}

此代碼幾乎是不言自明的。

當客戶端不支持NPN時，將調用不受支持的操作。在這種情況下，我們默認為HTTP。
protocol（）操作返回服務器支持的協議
服務器和客戶端協商協議后，將調用protocolSelected操作

getSelectedProtocol是一種用于從Netty管道中的其他處理程序獲取所選協議的方法。

根據協商的協議確定使用HTTP還是SPDY

現在，我們需要配置Netty，使其為HTTPS請求和SPDY請求運行特定的管道。為此，讓我們回顧一下管道工廠的一小部分。

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

該管道的第一部分是配置了NPN支持的SslHandler。下一個將被調用的處理程序是HttpOrSpdyHandler。該處理程序根據協議確定要使用的管道。接下來列出此處理程序的代碼：

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和當前的SSL上下文，我們可以檢索之前添加的SimpleServerProvider。我們檢查是否已設置selectedProtocol，如果已設置，則設置一條鏈進行處理。我們在此類中處理三個選項：

沒有協議 ：可能尚未協商任何協議。在那種情況下，我們沒有做任何特別的事情，只需正常處理即可。
有一個http協議 ：我們建立了一個處理程序鏈來處理HTTP請求。
有一個spdy協議 ：我們建立了一個處理程序鏈來處理SPDY請求。

有了這個鏈，我們最終由HttpRequestHandler接收到的所有消息都是HTTP請求。我們可以正常處理此HTTP請求，然后返回HTTP響應。各種管道配置將正確處理所有這些問題。

確保使用HTTP發送回正確的SPDY標頭

我們需要做的最后一步是測試。我們將使用最新版本的Chrome進行測試，以測試SPDY是否正常運行，并使用wget測試正常的http請求。我提到了鏈中最后一個處理程序HttpRequestHandler進行我們的HTTP處理。我已經使用http://netty.io/docs/stable/xref/org/jboss/netty/example/http/snoop/Http…作為HTTPRequestHandler，因為那很好地返回了有關HTTP請求的信息，而我卻沒有做任何事。如果不做任何更改就運行它，則會遇到問題。為了將HTTP響應與正確的SPDY會話相關聯，我們需要將傳入請求中的標頭復制到響應中：“ X-SPDY-Stream-ID”標頭。我將以下內容添加到HttpSnoopServerHandler中，以確保復制了這些標頭（實際上應該在單獨的處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);}

現在剩下的就是一臺具有啟動所有內容的主服務器的服務器，并且我們可以測試SPDY實現。

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));}
}

啟動服務器，啟動Chrome，然后查看是否一切正常。打開https：// localhost：8443 / thisIsATest網址，您應該得到如下所示的結果：

在服務器的輸出中，您可以看到一些NPN調試日志記錄：

[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]

額外的檢查是使用以下網址查看chrome瀏覽器中打開的SPDY會話：chrome：// net-internals /＃spdy

現在讓我們檢查普通的舊HTTP是否仍在工作。從命令行執行以下操作：

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使用標準的HTTPS，我們得到一個結果，而chrome使用SPDY，并從同一處理程序中呈現結果。在最后的幾天里，我還將發布有關如何為Play Framework 2.0啟用SPDY的文章，因為它們的Web服務器也基于Netty。

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