3. Netty解析：NioSocketChannel、NioServerSocketChannel的创建及注册

ChannelFactory

   上文说到，channel方法创建了ReflectiveChannelFactory负责创建NioSocketChannel或者NioServerSocketChannel实例。创建实例的时候就是通过BootstrapChannelFactory的newChannel来创建。

    @Override
    public T newChannel() {
        try {
            return clazz.getConstructor().newInstance();
        } catch (Throwable t) {
            throw new ChannelException("Unable to create Channel from class " + clazz, t);
        }
    }

  

NioSocketChannel的基类

  我们首先看看它们NioSocketChannel的基类（同时也是NioServerSocketChannel的基类）AbstractNioChannel和AbstractChannel（后者又是前者的基类）中都有哪些东西，可以帮助我们理解netty的channel中有哪些基本元素。

    protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {
        super(parent);
        // SelectableChannel 应该就是对应着NIO中的ServerSocketChannel或者SocketChannel实例
        this.ch = ch;
        this.readInterestOp = readInterestOp;
        try {
            ch.configureBlocking(false);
        } catch (IOException e) {
            try {
                ch.close();
            } catch (IOException e2) {
                if (logger.isWarnEnabled()) {
                    logger.warn(
                            "Failed to close a partially initialized socket.", e2);
                }
            }

            throw new ChannelException("Failed to enter non-blocking mode.", e);
        }
    }


    protected AbstractChannel(Channel parent) {
        this.parent = parent;
        unsafe = newUnsafe();
        pipeline = newChannelPipeline();
    }

   我们可以看出，不论是NioServerSocketChannel还是NioSocketChannel，每一个channel都有父channel（这个后边会提到），一个unsafe实例、一个pipeline实例（这个很重要），另外还有它所对应的NIO中的SelectableChannel，猜测一下大概也就是NioServerSocketChannel对应着ServerSocketChannel，NioSocketChannel对应着SocketChannel，并且还配置了读事件，并设置NIO的channel为非阻塞形式，毕竟这里使用的都是Nio开头的channel嘛。
  

NioSocketChannel及创建

   NioSocketChannel的创建源自于client端的connect操作。关于connect操作的具体过程，我们先不展开，只是介绍一下NioSocketChannel是如何创建的。connect方法会调用到doResolveAndConnect方法，其中的initAndRegister()（位于AbstractBootstrap）就完成了NioSocketChannel的创建。

    final ChannelFuture initAndRegister() {
        Channel channel = null;
        try {
            channel = channelFactory().newChannel();
            init(channel);
        } catch (Throwable t) {
            if (channel != null) {
                // channel can be null if newChannel crashed (eg SocketException("too many open files"))
                channel.unsafe().closeForcibly();
                // as the Channel is not registered yet we need to force the usage of the GlobalEventExecutor
                return new DefaultChannelPromise(channel, GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
            }
            // as the Channel is not registered yet we need to force the usage of the GlobalEventExecutor
            return new DefaultChannelPromise(new FailedChannel(), GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
        }

        ChannelFuture regFuture = group().register(channel);
        if (regFuture.cause() != null) {
            if (channel.isRegistered()) {
                channel.close();
            } else {
                channel.unsafe().closeForcibly();
            }
        }
        return regFuture;
    }

   从整体上来看，这个方法完成了通过ChannelFactory创建NioSocketChannel实例，完成初始化并且注册到事件循环组中。
  ChannelFactory（实际就是之前提到的ReflectiveChannelFactory）会通过反射方式利用无参构造器创建NioSocketChannel，我们跟踪它的无参构造器，会发现最终会调用下面的构造方法，传入的parent是null（顺便提前提一下，在client端，每个NioSocketChannel是没有父channel的，但是在Server端就不一样了，我会在server端的时候再讲），然后传入了一个Java NIO中的SocketChannel实例，这样就已经建立起了netty中的NioSocketChannel和NIO中SocketChannel的联系，本质上来说netty中的Channel不等于NIO中的Channel，而他们之间的联系和区别大概就如同这里所说的这样，NioSocketChannel（准确说是它的基类AbstractNioChannel）中封装了一个SocketChannel。

    public NioSocketChannel(Channel parent, SocketChannel socket) {
        super(parent, socket);
        config = new NioSocketChannelConfig(this, socket.socket());
    }

   同时还要注意的一点，也在上文提到过，每个NioSocketChannel实例都会封装一个pipeline实例（在基类AbstractChannel中），看源码可以知道，这个实例就是DefaultChannelPipeline。
  

NioSocketChannel的初始化及注册

   上文所讲为initAndRegister()方法先通过ChannelFactory创建了NioSocketChannel实例，紧接着会调用init(channel)方法对创建的channel进行初始化。这里初始化的方法被子类BootStrap具体实现。

    void init(Channel channel) throws Exception {
        ChannelPipeline p = channel.pipeline();
        p.addLast(handler());

        final Map, Object> options = options();
        synchronized (options) {
            setChannelOptions(channel, options, logger);
        }

        final Map, Object> attrs = attrs();
        synchronized (attrs) {
            for (Entry, Object> e: attrs.entrySet()) {
                channel.attr((AttributeKey