Netty服务端启动过程相关源码分析
1、Netty 是怎么创建服务端Channel的呢？
我们在使用ServerBootstrap.bind(端口)方法时，最终调用其父类AbstractBootstrap中的doBind方法，相关源码如下：
private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
//初始化和注册
final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
.....
我们继续跟进initAndRegister()这个方法,发现是使用channelFactory.newChannel() 完成channel的创建：
final ChannelFuture initAndRegister() {
Channel channel = null;
try {
channel = channelFactory.newChannel();
init(channel);
} catch (Throwable t) {......}
ChannelFactory在实现类ReflectiveChannelFactory中的实现细节,内部使用了反射的方式创建Channel：
public T newChannel() {
try {
return clazz.newInstance();
} catch (Throwable t) {......}
}
这里的ChannelFactory是通过 bootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class) 加入的：
public B channel(Class<? extends C> channelClass) {
if (channelClass == null) {
throw new NullPointerException("channelClass");
}
return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory<C>(channelClass));
}
- 综上所述，Netty就是调用jdk底层方法创建NIO的channel，也就是通过反射完成NIO的channel创建。最后其包装成Netty自己的Channel.
2、初始化服务端Channel是怎么样的执行流程？
在创建了Channel之后就调用AbstractBootstrap的init(channel)抽象方法完成初始化：
abstract void init(Channel channel) throws Exception;
服务器端ServerBootstrap的init方法从源码来看主要完成工作为：
- 配置相关的Options和Attribute。
- 通过ChannelPipeline 添加相关逻辑处理器 ChannelHandler。
最后这些属性会传入ServerBootstrapAcceptor连接器，通过ServerBootstrapAcceptor连接器完成相应的初始化。
// We add this handler via the EventLoop as the user may have used a ChannelInitializer as handler.
// In this case the initChannel(...) method will only be called after this method returns. Because
// of this we need to ensure we add our handler in a delayed fashion so all the users handler are
// placed in front of the ServerBootstrapAcceptor.
ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
}
});
3、怎么注册selector？
在Java NIO 中注册通道Channel到多路复用器Selector，并说明关注点SelectionKey.OP_ACCEPT，监听ACCEPT事件通常我们会这样写：
serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
Netty在底层将Channel注册到事件轮询器selector上就是基于此方法：
- 首先在初始化Channel后执行：
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
上面的代码实际是调用AbstractChannel的register方法，完成eventLoop的绑定。内部方法register0()中会调用AbstractNioChannel的doRegister() 方法：
protected void doRegister() throws Exception {
boolean selected = false;
for (;;) {
try {
selectionKey = javaChannel().register(eventLoop().selector, 0, this);
return;
} catch (CancelledKeyException e) {......}
}
}
这里其实就是调用NIO SelectableChannel的register方法。
- 从源码可以知道，注册成功后这里会以此执行服务器handler中的回调方法：handlerAdded ，channelActive
4、端口怎么绑定呢？
一切OK之后就会调用AbstractChannel中的 bind 方法，这个方法又会调用NioServerSocketChannel 的 doBind 方法，从doBind方法可知是调用的原生NIO 的bind做绑定：
protected void doBind(SocketAddress localAddress) throws Exception {
if (PlatformDependent.javaVersion() >= 7) {
javaChannel().bind(localAddress, config.getBacklog());
} else {
javaChannel().socket().bind(localAddress, config.getBacklog());
}
}
绑定完成后会执行代码：
if (!wasActive && isActive()) {
invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
pipeline.fireChannelActive();
}
});
}
这里会调用DefaultChannelPipeline中的内部类HeadContext的channelActive方法进行事件传播：
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelActive();
readIfIsAutoRead();
}
那么服务端到底是在哪里 accept 连接的呢？
通过上面的代码我们跟进 AbstractChannel 的beginRead() 方法，继而找到 AbstractNioChannel 的 doBeginRead() 方法：
protected void doBeginRead() throws Exception {
// Channel.read() or ChannelHandlerContext.read() was called
final SelectionKey selectionKey = this.selectionKey;
if (!selectionKey.isValid()) {
return;
}
readPending = true;
final int interestOps = selectionKey.interestOps();
if ((interestOps & readInterestOp) == 0) {
selectionKey.interestOps(interestOps | readInterestOp);
}
}
上面的代码就是NIO编程中常用的写法，这里监听ACCEPT事件就是NioServerSocketChannel构造函数调用父类传入的SelectionKey.OP_ACCEPT：
public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) {
super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
}
