Netty源碼分析（二）：服務端啓動

時間 2019-12-06

標籤 netty 源碼分析服務啓動欄目 Netty 简体版

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上一篇粗略的介紹了一下netty，本篇將詳細介紹Netty的服務器的啓動過程。java

ServerBootstrap

看過上篇事例的人，能夠知道ServerBootstrap是Netty服務端啓動中扮演着一個重要的角色。它是Netty提供的一個服務端引導類，繼承自AbstractBootstrap。
ServerBootstrap主要包括兩部分：bossGroup和workerGroup。其中bossGroup主要用於綁定端口，接收來自客戶端的請求，接收到請求以後，就會把這些請求交給workGroup去處理。就像現實中的老闆和員工同樣，本身開個公司（綁定端口），到外面接活（接收請求），使喚員工幹活（讓worker去處理）。git

端口綁定

端口綁定以前，會先check引導類（ServerBootstrap）的bossGroup和workerGroup有沒有設置，以後再調用doBind。github

private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
        // 初始化並註冊一個channel，並將chanelFuture返回
        final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
        // 獲得實際的channel（初始化和註冊的動做可能還沒有完成）
        final Channel channel = regFuture.channel();
        // 發生異常時，直接返回
        if (regFuture.cause() != null) {
            return regFuture;
        }
        // 當到這chanel相關處理已經完成時
        if (regFuture.isDone()) {
            // 到這能夠肯定channel已經註冊成功
            ChannelPromise promise = channel.newPromise();
            // 進行相關的綁定操做
            doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
            return promise;
        } else {
            // 註冊通常到這就已經完成，到以防萬一
            final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);
            // 添加一個監聽器
            regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    Throwable cause = future.cause();
                    if (cause != null) {
                        promise.setFailure(cause);
                    } else {
                        // 修改註冊狀態爲成功（當註冊成功時不在使用全局的executor，使用channel本身的，詳見 https://github.com/netty/netty/issues/2586）
                        promise.registered();
                        // 進行相關的綁定操做
                        doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
                    }
                }
            });
            return promise;
        }
    }
複製代碼

上面的代碼主要有兩部分：初始化並註冊一個channel和綁定端口。promise

初始化並註冊一個channel

final ChannelFuture initAndRegister() {
        Channel channel = null;
        try {
            // 生產各新channel
            channel = channelFactory.newChannel();
            // 初始化channel
            init(channel);
        } catch (Throwable t) {
            if (channel != null) {
                // 註冊失敗時強制關閉
                channel.unsafe().closeForcibly();
                // 因爲channel還沒有註冊好，強制使用GlobalEventExecutor
                return new DefaultChannelPromise(channel, GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
            }
            return new DefaultChannelPromise(new FailedChannel(), GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
        }
        // 註冊channel
        ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
        if (regFuture.cause() != null) {
            if (channel.isRegistered()) {
                channel.close();
            } else {
                channel.unsafe().closeForcibly();
            }
        }
        return regFuture;
    }
複製代碼

channel的初始化方法：bash

void init(Channel channel) throws Exception {
        // 獲取bossChannel的可選項Map
        final Map<ChannelOption<?>, Object> options = options0();
        synchronized (options) {
            setChannelOptions(channel, options, logger);
        }
        // 獲取bossChannel的屬性Map
        final Map<AttributeKey<?>, Object> attrs = attrs0();
        synchronized (attrs) {
            for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e : attrs.entrySet()) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                AttributeKey<Object> key = (AttributeKey<Object>) e.getKey();
                channel.attr(key).set(e.getValue());
            }
        }
        ChannelPipeline p = channel.pipeline();
        // 設置worker的相關屬性
        final EventLoopGroup currentChildGroup = childGroup;
        final ChannelHandler currentChildHandler = childHandler;
        final Entry<ChannelOption<?>, Object>[] currentChildOptions;
        final Entry<AttributeKey<?>, Object>[] currentChildAttrs;
        synchronized (childOptions) {
            currentChildOptions = childOptions.entrySet().toArray(newOptionArray(childOptions.size()));
        }
        synchronized (childAttrs) {
            currentChildAttrs = childAttrs.entrySet().toArray(newAttrArray(childAttrs.size()));
        }
        p.addLast(new ChannelInitializer<Channel>() {
            @Override
            public void initChannel(final Channel ch) throws Exception {
                final ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                // 添加handler到pipeline
                ChannelHandler handler = config.handler();
                if (handler != null) {
                    pipeline.addLast(handler);
                }
                // 經過EventLoop將ServerBootstrapAcceptor到pipeline中，保證它是最後一個handler
                ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
                                ch, currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
                    }
                });
            }
        });
    }
複製代碼

channel的註冊方法，最終是調用doRegister，不一樣的channel有所不一樣，下面以Nio爲例：服務器

protected void doRegister() throws Exception {
        boolean selected = false;
        for (; ; ) {
            try {
                // 直接調用java的提供的Channel的註冊方法
                selectionKey = javaChannel().register(eventLoop().unwrappedSelector(), 0, this);
                return;
            } catch (CancelledKeyException e) {
                if (!selected) {
                    eventLoop().selectNow();
                    selected = true;
                } else {
                    throw e;
                }
            }
        }
    }
複製代碼

綁定端口

最終調用的是NioServerSocketChannel的doBind方法。app

protected void doBind(SocketAddress localAddress) throws Exception {
        if (PlatformDependent.javaVersion() >= 7) {
            javaChannel().bind(localAddress, config.getBacklog());
        } else {
            javaChannel().socket().bind(localAddress, config.getBacklog());
        }
    }
複製代碼

到這就完成了netty服務端的整個啓動過程。socket

文中帖的代碼註釋全在：github.com/KAMIJYOUDOU… ，有興趣的童鞋能夠關注一下。ide