独立端口启动 TCP 服务器

• 概述
• 第一部分：构建 TCP 服务器
  • 第 1 步：定义通信协议包 (BytePacket)
  • 第 2 步：实现服务器处理器 (DemoTioServerHandler)
  • 第 3 步：实现服务器事件监听器 (DemoTioServerListener)
  • 第 4 步：配置并启动服务器 (TioServerConfig)
  • 第 5 步：创建应用主入口 (Main)
• 第二部分：构建 TCP 客户端
  • 第 1 步：实现客户端处理器 (DemoClientAioHandler)
  • 第 2 步：创建并运行客户端 (DemoTioClient)
• 第三部分：运行与测试
  • 预期日志输出
• 总结
• 附录：参考资料

概述

T-io 是一个高性能、低延迟的 Java AIO 网络编程框架，可用于开发各类 TCP、UDP 或 WebSocket 应用。而 tio-boot 则是在 t-io 核心之上构建的快速开发框架，它通过约定优于配置和自动化注解，极大地简化了网络应用的开发流程。

tio-boot 提供了两种处理 TCP 数据的方式：

1. 使用 tio-core 独立端口：本文将重点介绍此方式。它允许启动一个专用的 TCP 服务器，监听一个独立的端口，完全控制其协议的编解码和业务处理逻辑。这种方式非常适合需要自定义二进制协议或与现有 TCP 系统集成的场景。
2. 使用 tio-boot 内置 TcpHandler：这种方式无需独立的 TCP 端口，而是复用 tio-boot 的主服务端口。它可以在同一个端口上同时支持 HTTP、WebSocket 和自定义 TCP 协议，但通常需要协议协商来区分不同类型的连接。

本教程将引导您完成第一种方式：创建一个监听独立端口（9998）的 TCP 服务器，并编写一个客户端进行测试。

第一部分：构建 TCP 服务器

我们将分步创建一个完整的 TCP 服务器，包括定义数据包、实现消息处理器、配置事件监听器以及启动服务。

第 1 步：定义通信协议包 (BytePacket)

在网络通信中，我们需要一个标准的数据结构来承载信息。t-io 要求所有传输的数据都必须是 Packet 的子类。我们定义一个简单的 BytePacket，它只包含一个字节数组 body 用于存放消息内容。

BytePacket.java

略

第 2 步：实现服务器处理器 (DemoTioServerHandler)

处理器（Handler）是 t-io 的核心，它负责三项关键任务：

1. 解码 (decode)：将从网络通道读取的原始字节流 (ByteBuffer) 转换为我们定义的应用层数据包 (BytePacket)。
2. 编码 (encode)：将准备发送的应用层数据包 (BytePacket) 转换为可以在网络上传输的字节流 (ByteBuffer)。
3. 处理 (handler)：处理解码后的数据包，执行业务逻辑，并可能发送响应。

DemoTioServerHandler.java

package nexus.io.sip.handler;

import java.nio.ByteBuffer;

import nexus.io.aio.BytePacket;
import nexus.io.aio.Packet;
import nexus.io.tio.core.ChannelContext;
import nexus.io.tio.core.Tio;
import nexus.io.tio.core.TioConfig;
import nexus.io.tio.core.exception.TioDecodeException;
import nexus.io.tio.server.intf.ServerAioHandler;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class DemoTioServerHandler implements ServerAioHandler {

  /**
   * 解码方法：将接收到的字节流转换为 BytePacket。
   * 在这个简单的示例中，我们假设每次接收到的数据就是一个完整的包。
   * @param buffer 包含网络数据的 ByteBuffer
   * @param readableLength 当前 buffer 中可读的数据长度
   * @return 解码后的 BytePacket 对象
   */
  @Override
  public Packet decode(ByteBuffer buffer, int limit, int position, int readableLength, ChannelContext channelContext)
      throws TioDecodeException {
    log.info("接收到原始数据，准备解码... buffer:{}", buffer);
    // 如果可读长度不足，返回 null，t-io 框架会等待更多数据到达
    if (readableLength < 1) {
      return null;
    }
    
    byte[] bytes = new byte[readableLength];
    buffer.get(bytes); // 从 buffer 中读取所有可读数据
    
    BytePacket imPackage = new BytePacket(bytes);
    return imPackage;
  }

  /**
   * 编码方法：将 BytePacket 转换为待发送的 ByteBuffer。
   * @param packet 待编码的 BytePacket
   * @return 编码后的 ByteBuffer
   */
  @Override
  public ByteBuffer encode(Packet packet, TioConfig tioConfig, ChannelContext channelContext) {
    BytePacket helloPacket = (BytePacket) packet;
    byte[] body = helloPacket.getBytes();
    int bodyLength = (body != null) ? body.length : 0;
    
    log.info("准备编码响应数据，长度: {}", bodyLength);

    // 分配一个与消息体等大的 ByteBuffer
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bodyLength);
    // 遵循 t-io 的字节序配置
    buffer.order(tioConfig.getByteOrder());
    
    if (body != null) {
      buffer.put(body);
    }
    return buffer;
  }

  /**
   * 消息处理方法：执行业务逻辑。
   * @param packet 解码后得到的 BytePacket
   * @param channelContext 当前的连接通道上下文
   */
  @Override
  public void handler(Packet packet, ChannelContext channelContext) throws Exception {
    BytePacket packingPacket = (BytePacket) packet;
    byte[] body = packingPacket.getBytes();
    if (body == null) {
      return;
    }
    
    String receivedMessage = new String(body, "UTF-8");
    log.info("成功处理消息，收到: {}", receivedMessage);

    // 构造响应消息
    String responseMessage = "服务器已收到您的消息: " + receivedMessage;
    log.info("准备响应: {}", responseMessage);
    
    // 创建响应包
    byte[] bytes = responseMessage.getBytes("UTF-8");
    BytePacket responsePacket = new BytePacket(bytes);
    
    // 发送响应
    log.info("开始发送响应...");
    Tio.send(channelContext, responsePacket);
    log.info("响应发送完成。");
  }
}

第 3 步：实现服务器事件监听器 (DemoTioServerListener)

监听器（Listener）用于在连接的生命周期中处理各种事件，例如连接建立、断开、心跳超时等。这对于资源管理、状态同步和日志记录非常有用。

DemoTioServerListener.java

package nexus.io.sip.listener;

import nexus.io.aio.Packet;
import nexus.io.tio.core.ChannelContext;
import nexus.io.tio.core.Tio;
import nexus.io.tio.server.intf.ServerAioListener;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class DemoTioServerListener implements ServerAioListener {
  
  @Override
  public void onAfterConnected(ChannelContext channelContext, boolean isConnected, boolean isReconnect) throws Exception {
    log.info("与客户端 {} 成功建立连接。", channelContext.getClientNode());
  }

  // 其他事件方法可以根据需要实现，此处省略以保持简洁
  @Override
  public void onAfterDecoded(ChannelContext channelContext, Packet packet, int packetSize) throws Exception {}
  @Override
  public void onAfterReceivedBytes(ChannelContext channelContext, int receivedBytes) throws Exception {}
  @Override
  public void onAfterSent(ChannelContext channelContext, Packet packet, boolean isSentSuccess) throws Exception {}
  @Override
  public void onAfterHandled(ChannelContext channelContext, Packet packet, long cost) throws Exception {}

  /**
   * 连接关闭前触发。
   * 可以在此进行资源清理，例如解绑用户令牌、移除会话等。
   */
  @Override
  public void onBeforeClose(ChannelContext channelContext, Throwable throwable, String remark, boolean isRemove) throws Exception {
    log.info("连接即将关闭，客户端: {}, 原因: {}", channelContext.getClientNode(), remark);
    // 如果有绑定用户认证信息，在这里清理
    Tio.unbindToken(channelContext);
  }

  /**
   * 心跳超时处理。
   * @return 返回 false 将导致服务器关闭此连接，返回 true 则保持连接。
   */
  @Override
  public boolean onHeartbeatTimeout(ChannelContext channelContext, Long interval, int heartbeatTimeoutCount) {
    log.warn("客户端 {} 心跳超时 {} 次，即将断开连接。", channelContext.getClientNode(), heartbeatTimeoutCount);
    Tio.unbindToken(channelContext);
    return false; // 关闭连接
  }
}

第 4 步：配置并启动服务器 (TioServerConfig)

在 tio-boot 中，我们使用一个带有 @AConfiguration 注解的配置类来组装和启动服务器。@Initialization 注解确保被标记的方法在应用启动时自动执行。

TioServerConfig.java

package nexus.io.sip.config;

import java.io.IOException;

import nexus.io.annotation.AConfiguration;
import nexus.io.annotation.Initialization;
import nexus.io.sip.handler.DemoTioServerHandler;
import nexus.io.sip.listener.DemoTioServerListener;
import nexus.io.tio.server.ServerTioConfig;
import nexus.io.tio.server.TioServer;
import nexus.io.tio.server.intf.ServerAioHandler;
import nexus.io.tio.server.intf.ServerAioListener;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@AConfiguration
@Slf4j
public class TioServerConfig {

  @Initialization
  public void demoTioServer() {
    // 1. 实例化处理器和监听器
    ServerAioHandler serverHandler = new DemoTioServerHandler();
    ServerAioListener serverListener = new DemoTioServerListener();

    // 2. 创建服务器配置对象，并命名为 "tcp-server"
    ServerTioConfig serverTioConfig = new ServerTioConfig("tcp-server");
    serverTioConfig.setServerAioHandler(serverHandler);
    serverTioConfig.setServerAioListener(serverListener);

    // 3. 设置心跳超时时间（单位：毫秒）。-1 表示禁用框架层面的心跳检测。
    serverTioConfig.setHeartbeatTimeout(-1L);

    // 4. 创建 TioServer 实例
    TioServer tioServer = new TioServer(serverTioConfig);

    // 5. 启动服务器，监听 9998 端口
    int port = 9998;
    try {
      tioServer.start(null, port); // 第一个参数为 IP，null 表示监听所有网卡
      log.info("独立 TCP 服务器已成功启动，监听端口: {}", port);
    } catch (IOException e) {
      log.error("启动 TCP 服务器失败", e);
    }
  }
}

第 5 步：创建应用主入口 (Main)

最后，创建一个标准的 main 方法作为应用的启动入口，并使用 TioApplicationWrapper.run() 来启动整个 tio-boot 应用。@AComponentScan 注解会自动扫描并加载我们之前创建的配置类。

Main.java

package demo.tcp;

import nexus.io.hotswap.wrapper.tio.boot.TioApplicationWrapper;
import nexus.io.annotation.AComponentScan;

@AComponentScan // 扫描当前包及子包下的所有 tio-boot 组件
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("正在启动 tio-boot 应用...");
    long start = System.currentTimeMillis();
    TioApplicationWrapper.run(Main.class, args);
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("应用启动完成，耗时: " + (end - start) + "ms");
  }
}

至此，TCP 服务器端代码已全部完成。

第二部分：构建 TCP 客户端

为了测试服务器，我们需要一个 TCP 客户端。t-io 同样提供了完整的客户端 API。

第 1 步：实现客户端处理器 (DemoClientAioHandler)

客户端处理器与服务器端类似，也需要实现 decode、encode 和 handler 方法。

DemoClientAioHandler.java

import java.nio.ByteBuffer;

import nexus.io.aio.BytePacket;
import nexus.io.aio.Packet;
import nexus.io.tio.client.intf.ClientAioHandler;
import nexus.io.tio.core.ChannelContext;
import nexus.io.tio.core.TioConfig;
import nexus.io.tio.core.exception.TioDecodeException;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class DemoClientAioHandler implements ClientAioHandler {

  /**
   * 解码：将从服务器收到的 ByteBuffer 解码为 BytePacket。
   */
  @Override
  public Packet decode(ByteBuffer buffer, int limit, int position, int readableLength, ChannelContext channelContext) throws TioDecodeException {
    byte[] bytes = new byte[readableLength];
    buffer.get(bytes);
    BytePacket imPackage = new BytePacket(bytes);
    return imPackage;
  }

  /**
   * 编码：将待发送的 BytePacket 编码为 ByteBuffer。
   */
  @Override
  public ByteBuffer encode(Packet packet, TioConfig tioConfig, ChannelContext channelContext) {
    BytePacket helloPacket = (BytePacket) packet;
    byte[] body = helloPacket.getBytes();
    int bodyLength = (body != null) ? body.length : 0;
    log.info("客户端编码消息，长度: {}", bodyLength);
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bodyLength);
    buffer.order(tioConfig.getByteOrder());
    if (body != null) {
      buffer.put(body);
    }
    return buffer;
  }

  /**
   * 处理从服务器收到的消息。
   */
  @Override
  public void handler(Packet packet, ChannelContext channelContext) throws Exception {
    BytePacket helloPacket = (BytePacket) packet;
    byte[] body = helloPacket.getBytes();
    if (body != null) {
      String message = new String(body, "UTF-8");
      log.info("客户端收到服务器响应: {}", message);
    }
  }

  /**
   * 心跳包。如果返回 null，框架将不会发送心跳。
   */
  @Override
  public Packet heartbeatPacket(ChannelContext channelContext) {
    return null;
  }
}

第 2 步：创建并运行客户端 (DemoTioClient)

客户端主程序负责配置、连接服务器并发送消息。

DemoTioClient.java

package nexus.io.websockify.client;

import nexus.io.aio.BytePacket;
import nexus.io.tio.client.ClientChannelContext;
import nexus.io.tio.client.ClientTioConfig;
import nexus.io.tio.client.ReconnConf;
import nexus.io.tio.client.TioClient;
import nexus.io.tio.client.intf.ClientAioHandler;
import nexus.io.tio.client.intf.ClientAioListener;
import nexus.io.tio.core.Node;
import nexus.io.tio.core.Tio;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class DemoTioClient {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 1. 定义服务器节点信息
    Node serverNode = new Node("127.0.0.1", 9998);

    // 2. 实例化客户端处理器和监听器
    ClientAioHandler clientAioHandler = new DemoClientAioHandler();
    ClientAioListener clientAioListener = null; // 可为 null

    // 3. 配置重连策略（5秒一次），如果不需要重连，设为 null
    ReconnConf reconnConf = new ReconnConf(5000L);

    // 4. 创建客户端配置对象
    ClientTioConfig clientTioConfig = new ClientTioConfig(clientAioHandler, clientAioListener, reconnConf);
    clientTioConfig.setHeartbeatTimeout(0); // 禁用客户端心跳

    // 5. 创建 TioClient 实例并连接服务器
    TioClient tioClient = new TioClient(clientTioConfig);
    log.info("正在连接服务器 {}:{}...", serverNode.getIp(), serverNode.getPort());
    ClientChannelContext clientChannelContext = tioClient.connect(serverNode);

    // 6. 检查连接状态并发送消息
    if (clientChannelContext != null && clientChannelContext.isClosed == false) {
      log.info("成功连接到服务器，准备发送消息...");
      send(clientChannelContext, "Hello, T-io Server!");
    } else {
      log.error("连接服务器失败。");
    }
  }

  private static void send(ClientChannelContext clientChannelContext, String message) {
    BytePacket packet = new BytePacket(message.getBytes());
    Tio.send(clientChannelContext, packet);
  }
}

第三部分：运行与测试

1. 启动服务器：运行 demo.tcp.Main 类的 main 方法。
2. 启动客户端：运行 com.tio.mail.wing.client.DemoTioClient 类的 main 方法。

预期日志输出

服务端日志

// ... tio-boot 启动日志 ...
2025-06-21 19:03:52.202 [main] INFO   c.t.m.w.c.TioServerConfig.demoTioServer - 独立 TCP 服务器已成功启动，监听端口: 9998
// ...
2025-06-21 19:03:57.130 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.l.DemoTioServerListener - 与客户端 /127.0.0.1:xxxxx 成功建立连接。
2025-06-21 19:03:57.140 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 接收到原始数据，准备解码...
2025-06-21 19:03:57.143 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 成功处理消息，收到: Hello, T-io Server!
2025-06-21 19:03:57.144 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 准备响应: 服务器已收到您的消息: Hello, T-io Server!
2025-06-21 19:03:57.144 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 开始发送响应...
2025-06-21 19:03:57.147 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 准备编码响应数据，长度: xx
2025-06-21 19:03:57.150 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.h.DemoTioServerHandler - 响应发送完成。
// ...
2025-06-21 19:03:57.631 [t-io-group-tcp-server-thread-1] INFO c.t.m.w.l.DemoTioServerListener - 连接即将关闭...

客户端日志

2025-06-21 19:03:56.929 [main] INFO   c.t.m.w.c.DemoTioClient - 正在连接服务器 127.0.0.1:9998...
2025-06-21 19:03:57.128 [TioClient-Connector-Thread-1] INFO c.l.t.c.TioClient - connected to /127.0.0.1:9998
2025-06-21 19:03:57.130 [main] INFO   c.t.m.w.c.DemoTioClient - 成功连接到服务器，准备发送消息...
2025-06-21 19:03:57.132 [main] INFO   c.t.m.w.h.DemoClientAioHandler - 客户端编码消息，长度: 20
2025-06-21 19:03:57.155 [t-io-client-thread-1] INFO   c.t.m.w.h.DemoClientAioHandler - 客户端收到服务器响应: 服务器已收到您的消息: Hello, T-io Server!

注意：日志中的时间戳、线程名和端口号可能与您的实际输出略有不同。

总结

通过本教程，我们成功地使用 tio-core 和 tio-boot 构建了一个功能完整的、监听独立端口的 TCP 服务器和客户端。关键步骤回顾：

1. 定义协议：创建 Packet 子类来封装数据。
2. 实现核心逻辑：在 ServerAioHandler 中完成编解码和业务处理。
3. 管理连接生命周期：通过 ServerAioListener 监听和响应连接事件。
4. 自动化配置与启动：利用 tio-boot 的 @AConfiguration 和 @Initialization 注解，优雅地组装并启动服务。

这种模式提供了最大的灵活性，非常适合需要深度定制网络协议和处理逻辑的场景。

附录：参考资料

• 本文示例代码仓库: tio-boot-tcp-server-demo01
• T-io 官方文档: https://www.tiocloud.com/doc/tio/