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Netty分布式server启动流程Nio创建源码分析

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NioServerSocketChannel创建

我们如果熟悉Nio, 则对channel的概念则不会陌生, channel在相当于一个通道, 用于数据的传输

Netty将jdk的channel进行了包装, 并为其扩展了更多的功能

在netty中也分为服务端channel和客户端channel, 在Nio模式下, 服务端channel对应的类为NioServerSocketChannel, 包装的jdk的ServerSocketChannel

客户端channel对应的类为NioSocketChannel, 所包装的jdk的类为SocketChannel

继承关系

最简单的继承关系如下(经简化):

我们继续看第一小节demo:

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//创建boss和worker线程(1)

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup( 1 );

EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

//创建ServerBootstrap(2)

ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();

//初始化boss和work线程化两个线程(3)

b.group(bossGroup, workerGroup)

         //声明NioServerSocketChannel(4)

         .channel(NioServerSocketChannel. class )

         //初始化客户端Handler(5)

         .childHandler( new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

             @Override

             public void initChannel(SocketChannel ch) {

                 ch.pipeline().addLast( new StringDecoder());

                 ch.pipeline().addLast( new StringEncoder());

                 ch.pipeline().addLast( new ServerHandler());

             }

         });

//绑定端口(6)

ChannelFuture f = b.bind( 8888 ).sync();

f.channel().closeFuture().sync();

绑定端口

我们继续看第六步, 绑定端口:

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ChannelFuture f = b.bind( 8888 ).sync();

在此, 我们看到绑定了8888端口

我们跟到bind(8888)方法中:

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public ChannelFuture bind( int inetPort) {

     return bind( new InetSocketAddress(inetPort));

}

端口封装成socket地址对象

继续跟bind方法:

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public ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {

     validate();

     return doBind(localAddress);

}

validate()做了一些属性验证

我们继续跟到doBind(localAddress)方法:

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private ChannelFuture doBind( final SocketAddress localAddress) {

     //初始化并注册(1)

     final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();

     //获得channel(2)

     final Channel channel = regFuture.channel();

     if (regFuture.cause() != null ) {

         return regFuture;

     }

     if (regFuture.isDone()) {

         ChannelPromise promise = channel.newPromise();

         //绑定(3)

         doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);

         return promise;

     } else {

         //去除非关键代码

         return promise;

     }

}

去除了一些非关键的代码, 重点关注注释标注的第一步, 初始化并注册:

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final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();

跟进initAndRegister()方法 创建channel

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final ChannelFuture initAndRegister() {

     Channel channel = null ;

     try {

         //创建channel

         channel = channelFactory.newChannel();

         init(channel);

     } catch (Throwable t) {

         //忽略非关键代码

     }

     ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);

     //忽略非关键代码

     return regFuture;

}

关注添加注释的步骤, 创建channel, 这一点也是我们这节需要讲明白的内容

看这一步:

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channel = channelFactory.newChannel();

这里channelFactory调用了newChannel()的这个方法, 这个方法从名字就不难理解, 是新建一个channel, 回顾下上一小节, 这个channelFactory是在哪里初始化呢?

根据上一小节代码, channelFactory是在Bootstrap的channelFactory ()方法初始化的:

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public B channelFactory(ChannelFactory<? extends C> channelFactory) {

     this .channelFactory = channelFactory;

     return (B) this ;

}

而这个方法又是channel()方法中调用的:

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public B channel(Class&lt;? extends C&gt; channelClass) {

     return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory&lt;C&gt;(channelClass));

}

这里传入ReflectiveChannelFactory对象就是初始化的channelFactory对象

所以newChannel()是调用ReflectiveChannelFactory对象的newChannel方法

跟到ReflectiveChannelFactory对象的newChannel方法中:

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@Override

public T newChannel() {

     try {

         return clazz.newInstance();

     } catch (Throwable t) {

         throw new ChannelException( "Unable to create Channel from class " + clazz, t);

     }

}

我们看到这个clazz对象通过反射创建了channel, 这个clazz对象, 就是我们上一节提到过的, 初始化的NioServerSocketChannel的class对象

这里通过反射调用, 会创建一个NioServerSokectChannel

学习过nio的小伙伴都知道jdk的ServerSocketChannel, 用于接受链接事件, 而netty的NioServerSocketChannel是和jdk的channel有什么关系呢?

实际上netty的channel和jdk的channel的含义一样, 也是一个通道, 只是netty为其做了扩展, 而channel的事件处理, 也是通过jdk的channel去做的, 我们跟随着NioServerSocketChannel的创建过程, 来了解他们之间的关联关系

clazz.newInstance()通过反射创建一个NioServerSocketChannel对象, 首先会走到NioServerSocketChannel的构造方法, 我们跟到他的构造方法, 查看NioServerSocketChannel的创建过程

首先会调用它的无参构造方法:

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public NioServerSocketChannel() {

     this (newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER));

}

我们看到这个构造方法调用了另一个有参的构造方法, 传入参数是 newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER) 

我们首先看DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER这个这变量:

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private static final SelectorProvider DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER = SelectorProvider.provider();

看到这初始化了一个SelectorProvider对象, 而这个对象是通过静态方法provider()创建的, SelectorProvider对象可以用于创建jdk底层的ServerSocketChannel

我们继续跟到newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER)中:

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private static ServerSocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) {

     return provider.openServerSocketChannel();

}

去掉try-catch块, 发现这个方法是通过SelectorProvider对象的openServerSocketChannel()方法创建一个jdk底层的ServerSocketChannel, 至此我们可以知道, 与NioServerSokectChannel绑定的jdk底层的ServerSocketChannel就是这么创建的

父类的构造方法

那么创建之后如何与netty的channel绑定?继续跟代码

跟到this(newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER))中:

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public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) {

     super ( null , channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);

     config = new NioServerSocketChannelConfig( this , javaChannel().socket());

}

我们看到这里调用了父类的构造方法,继续往里跟:

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protected AbstractNioMessageChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {

     super (parent, ch, readInterestOp);

}

这里调用了其父类AbstractNioMessageChannel类的构造方法, AbstractNioMessageChannel这个类同学们请记住, 有关是NioServerSocketChannel的父类, 代表着服务端channel的相关属性和操作, 之后有关服务端channel的一些事件会在这个类中完成

我们看到这个类的构造方法中又调用了它的父类的构造方法, 我们继续跟:

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protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {

     super (parent);

     //保存channel

     this .ch = ch;

     //绑定事件

     this .readInterestOp = readInterestOp;

     try {

         //设置为非阻塞

         ch.configureBlocking( false );

     } catch (IOException e) {

         //去掉非关键代码

     }

}

这里又调用了其父类AbstractChannel的构造方法, 跟进去这个方法之前, 我们先往下看

首先看这一步:

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this .ch = ch;

这步就是绑定jdk底层的ServerSocketChannel, 至此我们知道, jdk的channel和netty定义的channel是组合关系, netty的channel中有个jdk的channel的成员变量, 而这个成员变量就定义在AbstractNioChannel这个类当中, 希望同学们将这个结论牢牢记住, 对以后的学习很有帮助

将jdk的channel设置为非阻塞模式

我们看到后面的这一步:

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ch.configureBlocking( false );

这一步, 就是将jdk的channel设置为非阻塞模式, 这里熟悉Nio的同学应该不会陌生, 这里不再赘述

 我们继续跟到super(parent)中, 走到其父类AbstractChannel的构造方法:

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protected AbstractChannel(Channel parent) {

     this .parent = parent;

     id = newId();

     unsafe = newUnsafe();

     pipeline = newChannelPipeline();

}

首先看下这个parent, 这个parent是NioServerSocketChannel调用其父类构造方法传入的, 传入的是null, 所以这一步AbstractChannel的属性parent也是null, 这个parent, 我们之后再讲客户端channel的时候会讲到

id = newId()是为每个channel创建一个唯一id

我们重点关注下后两步:

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unsafe = newUnsafe();

pipeline = newChannelPipeline();

这里初始化了两个属性unsafe, 和pipeline, 目前我们只需要知道这两个属性是在这里初始化的, 至于这两个属性的概念, 后面的章节会讲到

以上就是创建NioServerSocketChannel的过程, 同学们可以课后跟进源码去熟悉巩固

以上就是Netty分布式server启动流程Nio创建源码分析的详细内容,更多关于Netty分布式server启动流程Nio创建的资料请关注其它相关文章!

原文链接:https://HdhCmsTestcnblogs测试数据/xiangnan6122/p/10202370.html

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