netty 5 alph1源码分析(服务端创建过程）

2025-01-02 技术教程

参照《Netty系列之Netty 服务端创建》，研究了netty的服务端创建过程。至于netty的优势，可以参照网络其他文章。《Netty系列之Netty 服务端创建》是李林锋撰写的netty源码分析的一篇好文，绝对是技术干货。但抛开技术来说，也存在一些瑕疵。

缺点如下

代码衔接不连贯，上下不连贯。

代码片段是截图，对阅读代理不便（可能和阅读习惯有关）

本篇主要内容，参照《Netty系列之Netty 服务端创建》，梳理出自己喜欢的阅读风格。

1.整体逻辑图

整体将服务端创建分为2部分：（1）绑定端口，提供服务过程；（2）轮询网络请求

1.1 绑定端口序列图

1.2 类图

类图仅仅涵盖了绑定过程中比较重要的几个组件

1.3 代码分析

step 2 doBind 绑定本地端口，启动服务

privateChannelFuturedoBind(finalSocketAddresslocalAddress){finalChannelFutureregFuture=initAndRegister();//1finalChannelchannel=regFuture.channel();if(regFuture.cause()!=null){returnregFuture;}finalChannelPromisepromise;if(regFuture.isDone()){promise=channel.newPromise();doBind0(regFuture,channel,localAddress,promise);//2}else{//Registrationfutureisalmostalwaysfulfilledalready,butjustincaseit'snot.promise=newDefaultChannelPromise(channel,GlobalEventExecutor.INSTANCE);regFuture.addListener(newChannelFutureListener(){@OverridepublicvoidoperationComplete(ChannelFuturefuture)throwsException{doBind0(regFuture,channel,localAddress,promise);//2}});}returnpromise;}

主要分为2个处理单元

step3 initAndRegister

finalChannelFutureinitAndRegister(){Channelchannel;try{channel=createChannel();}catch(Throwablet){returnVoidChannel.INSTANCE.newFailedFuture(t);}try{init(channel);}catch(Throwablet){channel.unsafe().closeForcibly();returnchannel.newFailedFuture(t);}//注册NioServerSocketChannel到Reactor线程的多路复用器上ChannelPromiseregFuture=channel.newPromise();channel.unsafe().register(regFuture);if(regFuture.cause()!=null){if(channel.isRegistered()){channel.close();}else{channel.unsafe().closeForcibly();}}returnregFuture;}

createChannel由子类ServerBootstrap实现，创建新的NioServerSocketChannel，并完成Channel初始化,以及注册。

4.ServerBootstrap.createChannel

ChannelcreateChannel(){EventLoopeventLoop=group().next();returnchannelFactory().newChannel(eventLoop,childGroup);}

它有两个参数，参数1是从父类的NIO线程池中顺序获取一个NioEventLoop，它就是服务端用于监听和接收客户端连接的Reactor线程。第二个参数就是所谓的workerGroup线程池，它就是处理IO读写的Reactor线程组。

5.ServerBootstrap.init

voidinit(Channelchannel)throwsException{//设置Socket参数和NioServerSocketChannel的附加属性finalMap<ChannelOption<?>,Object>options=options();synchronized(options){channel.config().setOptions(options);}finalMap<AttributeKey<?>,Object>attrs=attrs();synchronized(attrs){for(Entry<AttributeKey<?>,Object>e:attrs.entrySet()){@SuppressWarnings("unchecked")AttributeKey<Object>key=(AttributeKey<Object>)e.getKey();channel.attr(key).set(e.getValue());}}//将AbstractBootstrap的Handler添加到NioServerSocketChannel的ChannelPipeline中ChannelPipelinep=channel.pipeline();if(handler()!=null){p.addLast(handler());}finalChannelHandlercurrentChildHandler=childHandler;finalEntry<ChannelOption<?>,Object>[]currentChildOptions;finalEntry<AttributeKey<?>,Object>[]currentChildAttrs;synchronized(childOptions){currentChildOptions=childOptions.entrySet().toArray(newOptionArray(childOptions.size()));}synchronized(childAttrs){currentChildAttrs=childAttrs.entrySet().toArray(newAttrArray(childAttrs.size()));}//将用于服务端注册的HandlerServerBootstrapAcceptor添加到ChannelPipeline中p.addLast(newChannelInitializer<Channel>(){@OverridepublicvoidinitChannel(Channelch)throwsException{ch.pipeline().addLast(newServerBootstrapAcceptor(currentChildHandler,currentChildOptions,currentChildAttrs));}});}

到此处，Netty服务端监听的相关资源已经初始化完毕。

6.AbstractChannel.AbstractUnsafe.register

publicfinalvoidregister(finalChannelPromisepromise){//首先判断是否是NioEventLoop自身发起的操作，如果是，则不存在并发操作，直接执行Channel注册；if(eventLoop.inEventLoop()){register0(promise);}else{//如果由其它线程发起，则封装成一个Task放入消息队列中异步执行。try{eventLoop.execute(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){register0(promise);}});}catch(Throwablet){logger.warn("Force-closingachannelwhoseregistrationtaskwasnotacceptedbyaneventloop:{}",AbstractChannel.this,t);closeForcibly();closeFuture.setClosed();promise.setFailure(t);}}}

7.register0

privatevoidregister0(ChannelPromisepromise){try{//checkifthechannelisstillopenasitcouldbeclosedinthemeantimewhentheregister//callwasoutsideoftheeventLoopif(!ensureOpen(promise)){return;}doRegister();registered=true;promise.setSuccess();pipeline.fireChannelRegistered();if(isActive()){//完成绑定时，不会调用该代码段pipeline.fireChannelActive();}}catch(Throwablet){//ClosethechanneldirectlytoavoidFDleak.closeForcibly();closeFuture.setClosed();if(!promise.tryFailure(t)){logger.warn("Triedtofailtheregistrationpromise,butitiscompletealready."+"Swallowingthecauseoftheregistrationfailure:",t);}}}

触发事件

8.doRegister

protectedvoiddoRegister()throwsException{booleanselected=false;for(;;){try{//将NioServerSocketChannel注册到NioEventLoop的Selector上selectionKey=javaChannel().register(eventLoop().selector,0,this);return;}catch(CancelledKeyExceptione){if(!selected){//ForcetheSelectortoselectnowasthe"canceled"SelectionKeymaystillbe//cachedandnotremovedbecausenoSelect.select(..)operationwascalledyet.eventLoop().selectNow();selected=true;}else{//WeforcedaselectoperationontheselectorbeforebuttheSelectionKeyisstillcached//forwhateverreason.JDKbug?throwe;}}}}

大伙儿可能会很诧异，应该注册OP_ACCEPT（16）到多路复用器上，怎么注册0呢？0表示只注册，不监听任何网络操作。这样做的原因如下：
注册方法是多态的，它既可以被NioServerSocketChannel用来监听客户端的连接接入，也可以用来注册SocketChannel，用来监听网络读或者写操作；
通过SelectionKey的interestOps(int ops)方法可以方便的修改监听操作位。所以，此处注册需要获取SelectionKey并给AbstractNioChannel的成员变量selectionKey赋值。