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本文 GitHub github.com/JavaFamily 已收录,有一线大厂面试完整考点、资料以及我的系列文章。
高能预警,本文是我一个月前就开始写的,所以内容会非常长,当然也非常硬核,dubbo源码系列结束之后我就想着写一下netty系列的,但是netty的源码概念又非常多,所以才写到了现在。
我相信90%的读者都不会一口气看完的,因为实在太长了,长到我现在顶配的mbp打字编辑框都是卡的,但是我希望大家日后想看netty或者在面试前需要了解的朋友回头翻一下就够了,那我写这个文章的意义也就有了。
也不多BB,直接开整。
NIO 基本概念
阻塞(Block)与非阻塞(Non-Block)
阻塞和非阻塞是进程在访问数据的时候,数据是否准备就绪的一种处理方式,当数据没有准备的时候。
阻塞:往往需要等待缓冲区中的数据准备好过后才处理其他的事情,否则一直等待在那里。
非阻塞:当我们的进程访问我们的数据缓冲区的时候,如果数据没有准备好则直接返回,不会等待。如果数据已经准备好,也直接返回。
阻塞 IO :
非阻塞 IO :
同步(Synchronous)与异步(Asynchronous)
同步和异步都是基于应用程序和操作系统处理 IO 事件所采用的方式。比如
**同步:**是应用程序要直接参与 IO 读写的操作。
**异步:**所有的 IO 读写交给操作系统去处理,应用程序只需要等待通知。
同步方式在处理 IO 事件的时候,必须阻塞在某个方法上面等待我们的 IO 事件完成(阻塞 IO 事件或者通过轮询 IO事件的方式),对于异步来说,所有的 IO 读写都交给了操作系统。这个时候,我们可以去做其他的事情,并不需要去完成真正的 IO 操作,当操作完成 IO 后,会给我们的应用程序一个通知。
所以异步相比较于同步带来的直接好处就是在我们处理IO数据的时候,异步的方式我们可以把这部分等待所消耗的资源用于处理其他事务,提升我们服务自身的性能。
同步 IO :
异步 IO :
Java BIO与NIO对比
BIO(传统IO):
BIO是一个同步并阻塞的IO模式,传统的 java.io 包,它基于流模型实现,提供了我们最熟知的一些 IO 功能,比如File抽象、输入输出流等。交互方式是同步、阻塞的方式,也就是说,在读取输入流或者写入输出流时,在读、写动作完成之前,线程会一直阻塞在那里,它们之间的调用是可靠的线性顺序。
NIO(Non-blocking/New I/O)
NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型,于 Java 1.4 中引入,对应 java.nio 包,提供了 Channel , Selector,Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking,不单纯是 New。它支持面向缓冲的,基于通道的 I/O 操作方法。 NIO 提供了与传统 BIO 模型中的 Socket
和 ServerSocket
相对应的 SocketChannel
和 ServerSocketChannel
两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。对于高负载、高并发的(网络)应用,应使用 NIO 的非阻塞模式来开发
BIO与NIO的对比
IO模型 | BIO | NIO |
---|---|---|
通信 | 面向流 | 面向缓冲 |
处理 | 阻塞 IO | 非阻塞 IO |
触发 | 无 | 选择器 |
NIO 的 Server 通信的简单模型:
BIO 的 Server 通信的简单模型:
NIO的特点:
- 一个线程可以处理多个通道,减少线程创建数量;
- 读写非阻塞,节约资源:没有可读/可写数据时,不会发生阻塞导致线程资源的浪费
Reactor 模型
单线程的 Reactor 模型
多线程的 Reactor 模型
多线程主从 Reactor 模型
Netty 基础概念
Netty 简介
Netty 是一个 NIO 客户端服务器框架,可快速轻松地开发网络应用程序,例如协议服务器和客户端。它极大地简化和简化了网络编程,例如 TCP 和 UDP 套接字服务器。
“快速简便”并不意味着最终的应用程序将遭受可维护性或性能问题的困扰。Netty 经过精心设计,结合了许多协议(例如FTP,SMTP,HTTP 以及各种基于二进制和文本的旧式协议)的实施经验。结果,Netty 成功地找到了一种无需妥协即可轻松实现开发,性能,稳定性和灵活性的方法。
Netty 执行流程
Netty 核心组件
Channel
Channel是 Java NIO 的一个基本构造。可以看作是传入或传出数据的载体。因此,它可以被打开或关闭,连接或者断开连接。
EventLoop 与 EventLoopGroup
EventLoop 定义了Netty的核心抽象,用来处理连接的生命周期中所发生的事件,在内部,将会为每个Channel分配一个EventLoop。
EventLoopGroup 是一个 EventLoop 池,包含很多的 EventLoop。
Netty 为每个 Channel 分配了一个 EventLoop,用于处理用户连接请求、对用户请求的处理等所有事件。EventLoop 本身只是一个线程驱动,在其生命周期内只会绑定一个线程,让该线程处理一个 Channel 的所有 IO 事件。
一个 Channel 一旦与一个 EventLoop 相绑定,那么在 Channel 的整个生命周期内是不能改变的。一个 EventLoop 可以与多个 Channel 绑定。即 Channel 与 EventLoop 的关系是 n:1,而 EventLoop 与线程的关系是 1:1。
ServerBootstrap 与 Bootstrap
Bootstarp 和 ServerBootstrap 被称为引导类,指对应用程序进行配置,并使他运行起来的过程。Netty处理引导的方式是使你的应用程序和网络层相隔离。
Bootstrap 是客户端的引导类,Bootstrap 在调用 bind()(连接UDP)和 connect()(连接TCP)方法时,会新创建一个 Channel,仅创建一个单独的、没有父 Channel 的 Channel 来实现所有的网络交换。
ServerBootstrap 是服务端的引导类,ServerBootstarp 在调用 bind() 方法时会创建一个 ServerChannel 来接受来自客户端的连接,并且该 ServerChannel 管理了多个子 Channel 用于同客户端之间的通信。
ChannelHandler 与 ChannelPipeline
ChannelHandler 是对 Channel 中数据的处理器,这些处理器可以是系统本身定义好的编解码器,也可以是用户自定义的。这些处理器会被统一添加到一个 ChannelPipeline 的对象中,然后按照添加的顺序对 Channel 中的数据进行依次处理。
ChannelFuture
Netty 中所有的 I/O 操作都是异步的,即操作不会立即得到返回结果,所以 Netty 中定义了一个 ChannelFuture 对象作为这个异步操作的“代言人”,表示异步操作本身。如果想获取到该异步操作的返回值,可以通过该异步操作对象的addListener() 方法为该异步操作添加监 NIO 网络编程框架 Netty 听器,为其注册回调:当结果出来后马上调用执行。
Netty 的异步编程模型都是建立在 Future 与回调概念之上的。
Netty 源码阅读
源码阅读,最好可以再 Debug 的情况下进行,这样更容易帮助理解,因此在分析 Netty 前的我准备一个客户端和服务端的代码。
Netty - Server 代码
1 | java复制代码public class NettyServer { |
Server 端 Handler:
1 | java复制代码public class DemoSocketServerHandler |
Netty - Client 代码
1 | java复制代码public class NettyClient { |
Client 端 Handler :
1 | java复制代码public class DemoSocketClientHandler |
NioEventLoopGroup 初始化分析
首先根据 Server 服务端代码,分析 NioEventLoopGroup 的初始化过程。而在分析 NioEventLoopGroup 之前,有必要简单的说一说 NioEventLoopGroup 与 NioEventLoop ,方便后续源码的理解。
NioEventLoop 源码分析前了解
NioEventLoop 的继承体系
从 NioEventLoop 的继承体系中可以看到,NioEventLoop 本身就是一个 Executor,并且还是一个 单线程的 Executor。Executor 必然拥有一个 execute(Runnable command)
的实现方法,而 NioEventLoop 的 execute()
实现方法在其父类 SingleThreadEventExecutor 中,找到具体代码:
1 | java复制代码 public void execute(Runnable task) { |
这里不细说,但是贴出这段代码主要为了引出 startThread();
这句代码,在跟这句代码会发现,它最终调用了 NioEventLoop 的一个成员 Executor 执行了当前成员的 execute()
方法。对应的成员 io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor#executor
而 executor 成员的初始化也是在当前代码执行时创建的匿名 Executor ,也就是执行到即新建并且执行当前 匿名 executr()
方法。
总结:
- NioEventLoop 本身就是一个 Executor。
- NioEventLoop 内部封装这一个新的线程 Executor 成员。
- NioEventLoop 有两个
execute
方法,除了本身的execute()
方法对应的还有成员属性 Executor 对应的execute()
方法。
备注: 因为这里出现了四个 Executor,为了区分,我们给其新的名称:
NioEventLoop 本身 Executor:NioEventLoop
NioEventLoop 的成员 Executor:子 Executor
NioEventLoopGroup 本身 Executor :NioEventLoopGroup
NioEventLoopGroup 的构造参数 Executor :总Executor
NioEventLoopGroup 的继承体系
看到继承体系可以直接知道 NioEventLoopGroup 也是一个 Executor,并且是一个线程池的 Executor,所以他也有 execute()
方法。对应的实现再其父类之中:io.netty.util.concurrent.AbstractEventExecutorGroup#execute
而这里还需要说到的一点是:在 NioEventLoopGroup 的构造中,再其父类 MultithreadEventExecutorGroup 的构造再次引入了一个新的 Executor,
之所以这里提到这个 Executor,是因为这个 Executor 是对应的 execute()
就是在 NioEventLoop 中的成员 Executor 的 execute()
执行时调用的。也就是下面对应的代码调用。io.netty.util.internal.ThreadExecutorMap#apply(java.util.concurrent.Executor, io.netty.util.concurrent.EventExecutor)
到这如果不明白,没关系,因为只是为了引入 NioEventLoopGroup 和 NioEventLoop 的对应的两个 Executor,和两个 Executor 对应的两个 execute()
方法。这个后面还会有详细分析。
总结:
- NioEventLoopGroup 是一个线程池线程 Executor。
- NioEventLoopGroup 也封装了一个线程 Executor。
- NioEventLoopGroup 也有两个
execute()
方法。
NioEventLoopGroup 初始化代码分析
上面说了基本的了解内容,下面具体分析,从 NioEventLoopGroup 的初始化进入源码分析。
入口我们直接找 NioEventLoopGroup 的无参构造。
1 | java复制代码 public NioEventLoopGroup() { |
1 | java复制代码 public NioEventLoopGroup(int nThreads) { |
1 | java复制代码 public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor) { |
1 | java复制代码 public NioEventLoopGroup( |
1 | java复制代码 public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider, |
1 | java复制代码 protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) { |
1 | java复制代码 protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) { |
跟到此,可以发现无参构造的基本参数被初始化, nThreads :DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS//默认当前CPU逻辑核心数的两倍
,selectorProvide:SelectorProvider.provider()//当前JVM中唯一的一个单例的provider
,SelectStrategyFactory:DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE//默认选择策略工厂实例
,chooserFactory:DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE//选择器工厂实例
。到这里只是基本的初始化参数,重点方法为MultithreadEventExecutorGroup
的构造方法。下面重点分析:
1 | java复制代码 protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, |
根据无参构造直接往下跟,可以看到核心部分在最后一个父类的构造里。也就是 io.netty.util.concurrent.MultithreadEventExecutorGroup#MultithreadEventExecutorGroup(int, java.util.concurrent.Executor, io.netty.util.concurrent.EventExecutorChooserFactory, java.lang.Object...)
。
再这里完成整个 NioEventLoopGroup 的实例初始化,这里分析下,然后再画个图回顾下。
初始化构造参数中的 Executor 参数,当其为空时,将其初始化
1 | java复制代码executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory()); |
首先 newDefaultThreadFactory())
创建默认的线程工厂,有兴趣可以跟进去看看。然后再创建ThreadPerTaskExecutor
线程 Executor 对象。(PS:这里创建的 Executor 就是 NioEventLoopGroup 内的 Executor 对象,并不是当前 NioEventLoopGroup 自身,可以称其为 总 Executor)。
然后可以看到这里创建了一个 children 数组,根据需要创建的线程数创建对应数量的数组。
1 | java复制代码children = new EventExecutor[nThreads]; |
因为每个 NioEventLoopGroup 都是 NioEventLoop 的集合,所以这里的 children 数组就是当前 NioEventLoopGroup 的 NioEventLoop。所以 NioEventLoop 的创建的实在 NioEventLoopGroup 初始化的时候。下面看 NioEventLoop 的初始化:
1 | java复制代码// 逐个创建nioEventLoop实例 |
先整体看这段 NioEventLoop 的创建代码,可以看到整个过程中存在一个成功标志,catch 每个 NioEventLoop 创建完成过程,如果发生异常则将所有已经创建的 NioEventLoop 关闭。重点的代码也就在 NioEventLoop 的创建了。所以我们继续跟:children[i] = newChild(executor, args);
往下走,直接找到 io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup#newChild
,因为当前是 NioEventLoopGroup 的创建,所以知道找到子类的 newChild
实现。
1 | java复制代码@Override |
又将之前合并的 args 参数强转回来,继续跟进 NioEventLoop 构造:
1 | java复制代码NioEventLoop(NioEventLoopGroup parent, Executor executor, SelectorProvider selectorProvider, |
这里我们先整体看下,将之前的默认参数初始化到 NioEventLoop 属性中。其中有两处:openSelector()
和 super(parent, executor, false, DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS, rejectedExecutionHandler)
。这里先看父类构造:
往下跟,直接就是 SingleThreadEventLoop -> SingleThreadEventExecutor 的初始化,这些也可以在 NioEventLoop 的继承体系可以看到:
1 | java复制代码// io.netty.channel.SingleThreadEventLoop#SingleThreadEventLoop |
这里首先创建的是 SingleThreadEventExecutor ,这里重点需要关注的代码是:
1 | java复制代码this.executor = ThreadExecutorMap.apply(executor, this); |
这里this
是 NioEventLoop ,所以this.executor
就是前面说的 NioEventLoop 里的 Executor,这里我们先称为 子 Executor(子:对应的就是 NioEventLoop ,前面说的 总:对应的是 NioEventLoopGroup )。
而这里 子 Executor 的初始化是由一个 executor
参数的,这个就是前面 NioEventLoopGroup 构造方法一直带入的 总 Executor。那我们继续往下跟,看看这个子 Executor 是如何完成的初始化的。
1 | java复制代码 public static Executor apply(final Executor executor, final EventExecutor eventExecutor) { |
这段代码细看就会明白,这里创建的 子 Executor的创建也就是一个线程的创建,但是重点却在这个线程 Executor 的 execute()
方法实现,只做了一件事情:就是调用 传入的 总 Executor 的 execute()
方法。所以这里 子 Executor 做的事情就是调用 总 Executor 的 execute()
。不要觉得这里绕,因为这还只是初始化,后面这里执行会更绕。[手动捂脸哭]
其实这里的 apply(command, eventExecutor)
,这里再执行 总 Executor 的 execute()
时还是会记录当前正在执行的线程,并且再执行完成时将当前记录值删除。
1 | java复制代码public static Runnable apply(final Runnable command, final EventExecutor eventExecutor) { |
这里再 NioEventLoop 的属性 Executor 创建完成时,又去创建了一个普通任务队列taskQueue = newTaskQueue(this.maxPendingTasks);
并且还创建了一个收尾任务队列tailTasks = newTaskQueue(maxPendingTasks);
。这几个队列后面会说到。这里继续跟 NioEventLoop 主流程初始化。
到这我们再回去看看 openSelector()
,这里我们要先知道 SelectorTuple :
1 | java复制代码private static final class SelectorTuple { |
SelectorTuple 只是一个包含两个 Selector 的内部类,用于封装优化前后的 Selector。而 openSelector()
方法就是为了返回 Selector 并且根据配置判断是否需要优化当前 Selector 。下面看具体代码:
而具体的优化过程有兴趣的可以自己去看看,这里只要知道,若是禁用了优化则 SelectorTuple 的优化后的 Selector 和为优化的 Selector 均为 Nio 原生的 Selector。
而这io.netty.util.concurrent.MultithreadEventExecutorGroup#MultithreadEventExecutorGroup(int, java.util.concurrent.Executor, io.netty.util.concurrent.EventExecutorChooserFactory, java.lang.Object...)
后面还有在 NioEventLoop 数组创建完成后,还有选择器创建和关闭监听器绑定等,感兴趣可以自己看看,这里不再介绍。
到这一个 NioEventLoop 的创建过程的代码也全部看完了。我想如果只看这个肯定还是有点懵,源码这个东西需要自己跟进去去看,debug 一点点的跟,跟着运行的代码去想为何这么实现,不过这里我也画个图,让大家更直观的了解到 NioEventLoopGroup 的创建流程以及主要操作。
我想大家结合这个图,再结合上面的分析过程,最好可以自己找到源码,跟一遍,应该可以理解 NioEvnetLoopGroup 的创建。
ServerBootstrap与 ServerBootstrap 属性配置分析
继承体系:
入口代码:
1 | java复制代码//2.创建服务端启动引导/辅助类:ServerBootstrap |
ServerBootstrap与 Bootstrap 都是启动配置类,唯一不同的是,ServerBootstrap是服务端的启动配置类,Bootstrap 则是客户端的启动配置类,主要用于绑定我们创建的 EventLoopGroup,指定 Channel 的类型以及绑定 Channel 处理器等操作,主要做的都是给 ServerBootstrap与 Bootstrap 的属性赋值操作,所以称其为配置类。可以进入 group()
方法里看一眼:
1 | java复制代码public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup) { |
其他的方法也是一样,感兴趣可以自己进去看看。这里只是初始化,都是为了后面的操作做准备。
服务端 bind 方法 ServerBootstrap.bind() 源码解析
这里我们从这里进入:
1 | java复制代码b.bind(port).sync(); |
直接从 bind()
方法跟进去:
1 | java复制代码// io.netty.bootstrap.AbstractBootstrap#bind(int) |
这里显示校验了 Bootstrap 的 group 与 channelFactory 是否绑定成功。然后继续跟进 doBind()
方法:
1 | java复制代码private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) { |
首先再这里,我们先把这个方法整体的逻辑搞清楚,然后再再去研究他的每一步具体的操作,画个图,先理解这个方法做了什么:
可以在图中结合代码,找到整个 dobind()
的大局处理思路,然后呢,到这里我们还有很多重点细节需要继续跟进,也就是图中标记的 Tag 1、Tag 2。为了方便后面跟进去代码之后方便回来,这里以此标记,然后下面在具体分析 Tag 标记的源码:
补充 Tag 0 :
ChannelPromise 与 ChannelFuture 了解。
Tag 1 :
异步创建、初始化channel,并将其注册到selector
final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
Tag 2 :
绑定指定的端口号:
doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
补充 Tag 0:ChannelPromise 与 ChannelFuture
ChannelPromise 是一个特殊的 ChannelFuture,是一个可修改的 ChannelFuture。内部提供了修改当前 Future 状态的方法。在 ChannelFuture 的基础上实现了设置最终状态的修改方法。
而 ChannelFuture 只可以查询当前异步操作的结果,不可以修改当前异步结果的 Future 。这里需要知道的就是 ChannelPromise 可以修改当前异步结果的状态,并且在修改状态是会触发监听器。在 doBind
方法中主要用于在处理异步执行一直未结束的的操作,将异步结果存在异常的时,将异常赋值给 ChannelPromise 并返回。
Tag 1 : initAndRegister() 初始化并注册 Channel
先找到代码:
1 | java复制代码final ChannelFuture initAndRegister() { |
嗯?!代码意一看,咋就这么点,也就做了三件事,可是这三件事做的每一个都不是一句代码的可以完成的。这里我们一个一个分析,除了这三件事情,其他的也就是异常后的处理逻辑,所以主流程就是下面的三句代码,也为了跟进继续打上标记吧:
Tag 1.1 创建channel
channel = channelFactory.newChannel();Tag 1.2 初始化channel
init(channel);Tag 1.3 将channel注册到selector
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
针对这三处,还是要一处一处分析。
Tag 1.1 channelFactory.newChannel() 创建 Channel
找到对应的代码:io.netty.channel.ReflectiveChannelFactory#newChannel
1 | java复制代码@Override |
这里为什么直接找到 ReflectiveChannelFactory ,需要提一下,在分析 ServerBootstrap与 Bootstrap 启动配置类的时候,设置 channel 的方法,跟进去可以找到针对属性 channelFactory 的赋值代码:
1 | java复制代码public B channel(Class<? extends C> channelClass) { |
可以看到这里 new 的就是 ReflectiveChannelFactory 工厂类,然后再看 ReflectiveChannelFactory 的构造:
1 | java复制代码public ReflectiveChannelFactory(Class<? extends T> clazz) { |
看到的是 ReflectiveChannelFactory 在创建时初始化了 constructor 属性,将传入的 channel 类 clazz 中获取构造赋值给了 ReflectiveChannelFactory 反射工厂的 constructor 属性。
而我们再 Server 端传入的 channel 类为NioServerSocketChannel.class
,所以上面看的 constructor.newInstance();
对应的也就是 NioServerSocketChannel 的无参构造。这样我们就继续跟进 NioServerSocketChannel :
1 | java复制代码// NIO中的provider,其用于创建selector与channel。并且是单例的 |
继续跟进 newSocket()
:
1 | java复制代码private static ServerSocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) { |
就是返回了一个 Java NIO 原生的 Channel,最后将 NIO 原生的Channel 包装成 NioServerSocketChannel,继续跟进 this(newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER))
找到有参构造具体代码:
1 | java复制代码public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) { |
这里主要做了两件事情,1. 调用父类构造,2. 对 channel 进行配置属性集合。
这里先说下 new NioServerSocketChannelConfig(),这部操作就是给当前 Channel 的 config 进行赋值,用来保存当前 Channel 的属性配置的集合。好了,这个说了我们继续跟主线:super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT)
1 | java复制代码// io.netty.channel.nio.AbstractNioMessageChannel#AbstractNioMessageChannel |
直接找到 AbstractNioChannel 父类构造,这也第一步也是调用父类构造 super(parent);
先记着,先看除了调用父类构造还做了什么事情:
- 调用父类构造 super(parent);
- 将前面创建的原生 Channel 复制给属性保存 this.ch = ch;
- 当前 channel 的关注事件属性赋值 this.readInterestOp = readInterestOp; // SelectionKey.OP_ACCEPT 接受事件
- 将 NIO 原生 Channel 设置为非阻塞 ch.configureBlocking(false);
在 AbstractNioChannel 构造中就做了这么四件事情,主要需要说的还是其调用父类构造又做了什么事情,找到代码:
1 | java复制代码// io.netty.channel.AbstractChannel#AbstractChannel(io.netty.channel.Channel) |
在 AbstractChannel 构造中主要做了三件事:
- 为当前 Channel 生成 id
newId()
,感兴趣可以跟进去看看。- 生成一个底层操作对象 unsafe,用于 I/O 线程调用传输时使用,用户代码无法调用。
newUnsafe()
- 创建与这个channel相绑定的channelPipeline,这也是一个重点操作,不过在这里先不展开细说,后面会单独细跟 channelPipeline 的代码。
所以到此 **Tag 1 : initAndRegister() ** 中的 **Tag 1.1 newChannel() ** 创建 Channel 才算跟完。针对 Tag 1.1 newChannel() 我们也画图简图整理下思路:
根据图,在结合上面代码的分析,最好自己再可以跟一遍代码,我想这一块的理解还是没什么问题的。到这也只是创建了 Channel。Tag 1.1 的 Channel 创建结束,接着跟进 Tag 1.2 init(channel).
Tag 1.2 init(channel) 初始化 Channel
这里我们是从 ServerBootstrap 中的doBind 进入的,所以这里直接找到 io.netty.bootstrap.ServerBootstrap#init
1 | java复制代码void init(Channel channel) throws Exception { |
这里做的事情还是很多的,基本操作我在上面注释上也标注出来,还有一些需要继续跟下去的主要操作,还是先标记 Tag 然后继续跟下去。这里说一下这里的 options 与 attrs 属性的赋值,其实就是讲我们 ServerBootstrap 与 Bootstrap 在调用 doBind()
之前通过 option()
与 attr()
设置的参数值,其中 options 属性设置到了 Channel 的 config 属性中,attrs 是直接被设置在了 Channel 上的。
在设置完 options 属性与 attrs 属性时,接着获取了当前 channel 的 pipeline,接下来还是获取我们在 doBind()
之前设置的属性值,以 child 开头的方法 childOption()
与 childAttr()
设置的属性值。
这里使用局部变量记录了所有 Child 相关的值 currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs
主要用于初始化 childChannel 的属性,new ServerBootstrapAcceptor(ch, currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs))
主要是创建 连接处理器。
1 | java复制代码p.addLast(new ChannelInitializer<Channel>() { |
首先这里想做的事情是:将当前 channel 的 pipeline 中绑定一个初始化处理器 ChannelInitializer ,因为是抽象类,所以需要匿名实现 initChannel方法。 而这些主要的操作是处理 childGroup 里面的 channel 的初始化操作。这里我只想主要讲一下这个连接处理器 ServerBootstrapAcceptor 主要做了什么,其他的具体会在后面的 handler 和 pipeline 的时候细说。
**补充:**这里因为 ServerBootstrap 服务端是对用的有两个 EventLoopGroup,在服务端,parentGroup 是用于接收客户端的连接,在 parentGroup 接收到连接之后是将只是将当前转给了 childGroup去处理后续操作,而 childGroup 是用来专门处理连接后的操作的,不关心 channel 的连接任务。这个其实就是 Netty-Server 的 Reactor 线程池模型的处理逻辑。
这里主要往下说一下这个连接处理器: ServerBootstrapAcceptor 。
1 | java复制代码ServerBootstrapAcceptor( |
ServerBootstrapAcceptor 构造只是将 ServerBootstrap 中配置的 Child 属性设置保存下来。而这里一直说这是连接处理器,是因为当客户端连接发送到服务端时,这个处理器会接收客户端的连接并处理。主要是处理方法是 channelRead 中的实现:
1 | java复制代码public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { |
这里主要就做了两件事情:
- 初始化 childChannel
- 将成功从 client 连接过来的 channel 注册到 selector 上。
这里一直说子channel,就是因为这里注册的是两个 EventLoopGroup,在 Server 端的处理上 netty 线程模型采用“服务端监听线程”和“IO线程”分离的方式。所以这里 channelRead
方法就是在 client 端请求连接到 server 端时,用于将当前连接的 IO 线程绑定到 childChannel 同时注册到 ChildGroup 中的 Selector 中。线程,模型可以参考下面的图:
好了,到这里 **Tag 1.2 initChannel ** 代码也分析完了,有些关于 pipeline 、handler、selector 的部分没有细说因为后面会单独说,在这里没有直接展开。
这里也画个图:到时候将这些图在整合到一起,现在是的分析过程就像是化整为零,最后在整合到一起化零为整。
这里除了 init(channel) 方法之外,还主要说了下 ServerBootstrapAcceptor 连接处理器。其实主要是 netty-server 的线程模型与代码的结合理解。
本文太长了,导致会超出大部分博客网站的字数限制,所以我分上下发了
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