Netty源码分析(一) --- Server/Client启动流程，建立连接和Read剖析

一、Netty源码分析

https://github.com/netty/netty/tree/4.1/example/src/main/java/io/netty/example/echo

上找到echo这个example

1.1 服务端启动流程

1.1.1 两个NioEventLoopGroup

服务端代码首先要定义两个NioEventLoopGroup，打个断点进去

NioEventLoopGroup继承MultithreadEventLoopGroup，加载的时候执行父类静态方法，初始化DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = cpu核数 * 2

如果是无参构造就让默认children线程为12个，而bossgroup是有参，只有1个线程，workergroup就是12个线程。这些线程就是事件循环组

这个过程中还会生成一个Selector多路复用器的Provider，供之后生成Selector使用，是由操作系统决定的，Windows下就是WindowsSelectorProvider

这个位置就是生成children线程的地方，生成完之后为每个线程加上结束回调监听器

1.1.2 ServerBootStrap

接下来在ServerBootStrap那打个断点

进去看看，加载ServerBootstrap会先加载AbstractBootstrap，声明了一堆变量，实际上都没初始化，留给后面链式编程添加属性

然后针对链式编程进行断点研究

group(bossGroup,workerGroup)：将bossgroup赋给group，workergroup赋给childgroup

channel(NioServerSocketChannel.class)：用反射创建一个ChannelFactory，为之后创建NioServerSockerChannel提供一个工厂

option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)：添加一些TCP参数，可以看到是放进options这个LinkedHashMap中，供之后使用

handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))：设置handler这个属性为LoggingHandler，即bossgroup的handler为LoggingHandler

childHandler(new ChannelInitializer(){...})：设置childHandler，即workergroup的handler

总结： ServerBootstrap实际上就是一个辅助启动类或者说是个配置类，将一些初始化属性添加进ServerBootstrap，供之后使用

1.1.3 ChannelFuture f = b.bind(PORT)

实际上bind方法才是真正工作的地方

实际上会走doBind()方法，doBind方法里有两个核心方法：initAndRegister()，doBind0()

initAndRegister()方法就是先构建一个NioServerSocketChannel，然后用init()方法初始化channel，初始化完后register这个channel

先看init()，在init这个位置才将开始ServerBootstrap添加的options和attributes添加到ServerSocketChannel上，

然后拿到pipeline，往pipeline添加之前的handler这里是LoggingHandler，ServerBootstrapAcceptor监听ACCEPT连接事件

再来看register(channel)：首先用next()从executors（线程池组）中获取一个executor（线程池）来执行register方法

查看在不在当前的事件循环组，是就直接在当前register0()，不是就让这个eventLoop自己执行

继续看register0()，发现还有一个doRegister()，之后safeSetSuccess()就代表注册完成了，后面的pipeline.fireChannelRegistered()是把遍历我们加入到channelpipeline的handler查看这些handler有没有对ChannelRegistered事件有操作

死循环获取selectionKey，javaChannel实际上是Nio的channelServerSocketChannel，然后就进入NIO的register()了，用NIO的一套进行注册了

之后safeSetSuccess()就代表注册完成了，safeSetSuccess()追进去就是notifyListeners，通知监听器我准备好了

继续执行，回到doBind()方法，接下来执行doBind0()

之后回到bind()方法执行fireChannelActive()，通知pipeline链上的handler：Channel开始活动，查看是否有Handler有ChannelActive的方法

channelActive不仅会让handler调用他们处理ChannelActive的方法，还会让channel开始读数据

readIfIsAutoRead()调用到最后到beginRead()

之后执行到beginRead()->doBeginRead()

之前初始化的时候设置ops为0，现在设置为16，表示Selectior开始监听ACCEPT事件

最后进入NioEventLoop的run方法，开始Select

1.2 客户端启动流程

1.2.1 connect

Bootstrap和服务端类似，直接看connect方法

doResolveAndConnect()：核心initAndRegister()和doResolveAndConnect0()

先看initAndRegister()：和ServerBootStrap一样都是调用父类AbstractBootstrap的initAndRegister

init是交给子类来重写的，可以看到ServerBootstrap的init要做的事就比较少了

init完成之后调用AbstractChannel的register()-->register0() ，和ServerBootstrap类似，设置成功回调，通知pipeline进行ChannelRegistered操作

随后从doResolveAndConnect0执行到doConnect，使用channel.connect()连接Socket地址

追进去，从pipeline获取ChannelHandlerContext，找到出站的HandlerContext，调用这些HandlerContext的invokeConnect方法

链的最后调用unsafe.connect()

进入doConnect：NIO方式连接远程地址

然后就可以看到Server的控制台：连接成功了

之后就是select了，select到了就processSelectedKeys

1.3 Server和Client建立连接和Read的过程

1.3.1 Server端

开启一个Client，这个地方的select会调用两次，第一次是建立ACCEPT连接事件，第二次是READ读事件

调用selector.select()，监控是否有事件发送

select到了一个，selectCnt++，调用processSelectedKeys()

判空，然后调用processSelectedKeysOptimized()

processSelectedKeysOptimized()方法调用processSelectedKey

根据SelectionKey是什么事件调用相关方法，此处是read和accept，都调用read

pipeline.fireChannelRead(byteBuf)通知pipeline做ChannelRead操作，也就是这个时候进行的输出

pipeline.fireChannelReadComplete()通知pipeline做ChannelReadComplete工作

可以看到输出结果，从ACCEPT到READ两次ChannelRead和两次READ COMPLETE，就是因为ACCEPT和READ都是走的read()方法

1.3.2 Client端

Client同样select，但是走CONNECT这个地方

连接事件：

走到最后就是pipeline.fireChannelActive

调用pipeline链，到自定义的Handler有channlActive事件，这时候发消息过期，就是Server端处理ChannelRead的过程了

11.4 服务端客户端启动总结