Netty核心源码解析（二）--ServerBootstrap启动过程

serverbootstrap用于建立netty服务端，核心逻辑--

1. 设置线程池-- bossGroup和workGroup
2. 设置accept连接handler
3. 定义服务器的serversocketchannel实现
4. 设置IO读写的业务逻辑相关childHanlder
5. 绑定监听端口--
   1. 创建serversocketchannel对象
   2. 初始化serversocketchannel--添加Handler到pipeline
   3. 注册serversocketchannel到处理bossGroup上的nioEventLoop上，绑定端口
   4. 监听连接事件，将新的连接事件注册到workGroup的nioEventLoop上，用于处理IO事件；

这里涉及到了netty中的几个核心对象--NioEventLoopGroup，NioEventLoop，handler（handlerContext，handlerPipeline），本篇文章不做详细解释，这里只关于ServerBootstrap类的bind方法做分析，梳理一下netty服务端建立过程；

serverBootstrap继承了abstractBootstrap--

 其bind（int port）方法调用了AbstractBootstrap的doBind（）方法--

 dobind（）方法源码--

    private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
        //创建serversocketchannel对象,并注册到bossGroup的EventLoop上
        final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
        //获取上一步创建的serversocketchannel对象
        final Channel channel = regFuture.channel();
        //判断serversocketchannel的创建注册结果

        //如果创建或者注册失败,获取异常信息--
        if (regFuture.cause() != null) {
            return regFuture;
        }
        //创建完成----因为上一步已经判断了失败结果,所以这里一般情况下是成功的
        if (regFuture.isDone()) {           
            ChannelPromise promise = channel.newPromise();
            //调用了jdk的bind方法
            doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
            return promise;
        } else {//这里其实做了冗余判断
            // 未来的注册几乎总是已经完成了，但以防万一。
            final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);
            regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    Throwable cause = future.cause();
                    if (cause != null) {
                        // EventLoop上的注册失败，因此一旦我们尝试访问通道的EventLoop，直接使ChannelPromise失败，不会导致IllegalStateException。
                        promise.setFailure(cause);
                    } else {
                        promise.registered();

                        doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
                    }
                }
            });
            return promise;
        }
    }

上一步主要方法是两个--

initAndRegister()

doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);

先来看一下initAndRegister()方法--

    final ChannelFuture initAndRegister() {
        Channel channel = null;
        try {
            //使用工厂方法创建serversocketchannel对象--这里的工厂对象之后会详细解释,主要是启动引导类里的.channel()方法配置的;
            channel = channelFactory.newChannel();
            //channel初始化--,主要为serversocketchannel添加相关的Handler处理器,初始化serversocketchannel的pipeline;pipeline其他文章中详解
            init(channel);
        } catch (Throwable t) {
            //为了理解业务逻辑,删掉了一场处理的情况相关代码
        }
        //将serversocketchannel注册到bossGroup的EventLoop上
        ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
       
        return regFuture;
    }

说明--

1. 使用工厂方法创建了jdk的serversocketchannel对象,
2. 对创建的serversocketchannel对象完成了netty的初始化--为其创建pipeline并添加相关的Handler
3. 将新建的serversocketchannel注册到bossGroup的EventLoop上--可以理解为为其分配了执行线程

再来看一下doBInd0()方法--

    private static void doBind0(
            final ChannelFuture regFuture, final Channel channel,
            final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {

        //在触发channelRegistered（）之前调用此方法。让用户处理程序有机会在其channelRegistered（）实现中设置管道。
//这个方法直接调用了EventLoop的execute方法,里边调用了jdk的bind方法--后续在EventLoop详解中解释
        channel.eventLoop().execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                if (regFuture.isSuccess()) {
                    channel.bind(localAddress, promise).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE);
                } else {
                    promise.setFailure(regFuture.cause());
                }
            }
        });
    }

介绍--dobind0()方法这里其实已经完成了serversocketchannel的创建初始化,dobind0()方法基本上可以启动线程开始监听端口了; 

至此,netty服务启动完成,开始监听端口并处理相关逻辑,但是有一个重要的点就是serversocketchannel监听到新的连接会dispatch到workerGroup的EventLoop上,整个逻辑是体现在serversocketchannel的pipeline上的,并且由netty帮我们实现,具体的实现在哪里呢,

这里重点看一点initAndRegister()方法中的init()方法,这个方法就是为serversocketchannel添加相关的处理器,而serversocketchannel的主要处理逻辑就是监听端口,将新的连接请求分发到workerGroup的EventLoop上,先来看一下代码--

    void init(Channel channel) {
        setChannelOptions(channel, newOptionsArray(), logger);
        setAttributes(channel, attrs0().entrySet().toArray(EMPTY_ATTRIBUTE_ARRAY));

        //创建pipeline对象
        ChannelPipeline p = channel.pipeline();
        //绑定childWorkerGroup
        final EventLoopGroup currentChildGroup = childGroup;
        //设置childHandler
        final ChannelHandler currentChildHandler = childHandler;
        //添加创建ServerBootstrap时指定的Handler---这里只指定一个Handler,如果指定多个需要在handler实现ChannelInitializer,(但是ServerBootstrapacceptor)
        p.addLast(new ChannelInitializer() {
            @Override
            public void initChannel(final Channel ch) {
                final ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                ChannelHandler handler = config.handler();
                if (handler != null) {
                    //添加指定的handler
                    pipeline.addLast(handler);
                }

                ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        //添加ServerBootstrapAcceptor---这个ServerBootstrapacceptor 就是执行建立新连接并分发给workerGroup的EventLoop的逻辑
                        pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
                                ch, currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
                    }
                });
            }
        });
    }

可以看到init()方法中添加了两个handler--一个是创建serverbootstrap时候配置的handler,另一个就是serverbootstrapacceptor--而这个acceptor就是完成新连接的channel分发的逻辑的--具体实现在channelRead方法中---(channelRead的调用机制在NioEventLoop和pipeline中详解)

channelRead()源码--

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
            //接受accept事件对象--socketchannel
            final Channel child = (Channel) msg;
            //为channel添加handler
            child.pipeline().addLast(childHandler);

            setChannelOptions(child, childOptions, logger);
            setAttributes(child, childAttrs);

            try {
                //调用childGroup的register方法---register方法中实际调用了选择器Chooser的实现,完成新连接的分发和注册
                childGroup.register(child);
            } catch (Throwable t) {
                forceClose(child, t);
            }
        }