Netty-源码

一、启动流程

1、启动流程

因为 Netty 封装了 NIO ，所以以下通过 NIO 的启动流程代码联合 Netty 进行说明

// netty 中使用 NioEventLoopGroup （简称 nio boss 线程）来封装线程和 selector
Selector selector = Selector.open(); 

// 创建 NioServerSocketChannel，同时会初始化它关联的 handler，以及为原生 ssc 存储 config
NioServerSocketChannel attachment = new NioServerSocketChannel();

// 创建 NioServerSocketChannel 时，创建了 java 原生的 ServerSocketChannel
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); 
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

// 启动 nio boss 线程执行接下来的操作

//注册（仅关联 selector 和 NioServerSocketChannel），未关注事件
SelectionKey selectionKey = serverSocketChannel.register(selector, 0, attachment);

// head -> 初始化器 -> ServerBootstrapAcceptor -> tail，初始化器是一次性的，只为添加 acceptor

// 绑定端口
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));

// 触发 channel active 事件，在 head 中关注 op_accept 事件
selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT);

• 获得选择器Selector，Netty中使用NioEventloopGroup中的NioEventloop封装了线程和选择器
• 创建NioServerSocketChannel，该Channel作为附件添加到ServerSocketChannel中
• 创建ServerSocketChannel，将其设置为非阻塞模式，并注册到Selector中，此时未关注事件，但是添加了附件NioServerSocketChannel
• 绑定端口
• 通过interestOps设置感兴趣的事件

2、服务器启动入口

选择器 Selector 的创建是在 NioEventloopGroup 中完成的。NioServerSocketChannel与ServerSocketChannel的创建，ServerSocketChannel注册到Selector中以及绑定操作都是由bind方法完成的

所以服务器启动的入口便是io.netty.bootstrap.ServerBootstrap.bind

public ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
    validate();
    return doBind(ObjectUtil.checkNotNull(localAddress, "localAddress"));
}

doBind

真正完成初始化、注册以及绑定的 方法是io.netty.bootstrap.AbstractBootstrap.doBind

dobind方法在主线程中执行

private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
    // 负责NioServerSocketChannel和ServerSocketChannel的创建
    // ServerSocketChannel的注册工作
    // init由main线程完成，regisetr由NIO线程完成
    final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
    final Channel channel = regFuture.channel();
    if (regFuture.cause() != null) {
        return regFuture;
    }

    // 因为register操作是异步的
    // 所以要判断主线程执行到这里时，register操作是否已经执行完毕
    if (regFuture.isDone()) {
        // At this point we know that the registration was complete and successful.
        ChannelPromise promise = channel.newPromise();

        // 执行doBind0绑定操作
        doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
        return promise;
    } else {
        // Registration future is almost always fulfilled already, but just in case it's not.
        // 如果register操作还没执行完，就会到这个分支中来
        final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);

        // 添加监听器，NIO线程异步进行doBind0操作
        regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
            @Override
            public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                Throwable cause = future.cause();
                if (cause != null) {
                    // Registration on the EventLoop failed so fail the ChannelPromise directly to not cause an
                    // IllegalStateException once we try to access the EventLoop of the Channel.
                    promise.setFailure(cause);
                } else {
                    // Registration was successful, so set the correct executor to use.
                    // See https://github.com/netty/netty/issues/2586
                    promise.registered();

                    doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
                }
            }
        });
        return promise;
    }
}

• doBind()中有两个重要方法initAndRegister()和doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise)
• initAndRegister主要负责NioServerSocketChannel和ServerSocketChannel的创建（主线程中完成）与ServerSocketChannel注册（NIO线程中完成）工作
• doBind0则负责连接的创建工作