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Netty源码分析-BootStrap服务启动类

Netty源码分析-BootStrap服务启动类

作者: 架构师springboot | 来源:发表于2018-12-10 22:31 被阅读0次

    启动基类:AbstractBootStrap

    该类主要定义了客户端和服务端启动netty均需要的字段和方法,核心字段包括:

    EventLoopGroup:线程池,如果是服务端则在拓展类ServerBootstrap中可以选择再定义一个childEventLoopGroup,用于处理已建立连接的客户端的请求。该线程池在服务端主要为acceptor提供执行线程,执行客户端的连接请求,而在客户端则为建立连接提供线程。

    ChannelFactory:channel工厂,泛型类,根据泛型类型,生成实际的channel,如NioServerSocketChannel、EpollServerSocketChannel,对于服务端来说则是生产监听客户端连接的acceptor channel,即ServerSocketChannel(即对应socket编程中的ServerSocket);对应客户端则生产发起与服务端连接的channel。

    ChannelHandler:channel的事件处理器,即接收客户端请求,然后在该handler中自定义处理逻辑。

    ChannelOptions:保存以上channel的选项,如设置buffer的allocator,tcp的keepAlive, nodelay等。

    AttributeKey:保存在channel中的属性,在整个连接周期中可以访问,如长连接中保存一些状态数据,如设备Id之类的。

    localAdress:绑定的地址,服务端为acceptor监听地址,客户端为建立连接的地址。

    核心方法:bind和initAndRegister

    bind:创建channel并从eventloopgroup线程池中获取线程,该线程负责处理该channel整个生命周期的io事件;第二步为在第一步成功之后,根据localAddress绑定到实际的ip和port;

    initAndRegiter:bind方法在第一步中需要调用initAndRegiter,initAndRegister调用channelFactory创建channel,并调用init(这是一个protected的abstract方法,由具体实现类负责定义)初始化该channel;然后将该channel注册到线程池eventLoopGroup中,实际为从线程池获取线程,然后建立该channel和线程的绑定关系。以上注册操作为异步操作,返回ChannelFuture。该方法使用了模板设计模式,可变部分有init定义。

    initAndRegiter完成之后,后续的bind或connect均在该注册到的线程中进行处理。源码如下:

    ServerBootStrap:服务端启动类

    ServerBootStrap为AbstractBootStrap的实现类,服务端启动类,接收客户端连接,处理已成功建立连接的客户端后续的请求。这两个功能类似于socket编程中的ServerSocket和Socket,即接收连接的channel为parent channel,而由他接收和建立连接生成的channel为child channel。为了拓展性,即提供区分对待这两种channel的拓展性,在ServerBootStrap中,定义了childHandler, childGroup, childOptions, childAttrs用于处理child channel。

    核心逻辑

    init方法的实现和内部类ServerBootstrapAcceptor,该内部类是一个ChannelInBoundHandler,用于处理channel监听到的事件,即处理客户端连接请求。

    init方法:源码核心逻辑如下:

    即初始化为监听客户端请求的channel,其中添加了两个channelHandler,首先为其添加由用户初始化指定的channelHandler,然后在添加ServerBootStrapAcceptor,同时构造参数为child系列group,childHandler,options,attrs,因为child系列的,是为新创建的child channel服务。

    ServerBootstrapAcceptor:服务端请求接收器

    ServerBootstrapAcceptor为ChannelnBoundHandlerAdapter的实现类,在监听channel的pipeline中,为第二个或第一个channelInBoundHandler,在监听channel有数据可读时,即有新的客户端连接到来时,调用channelRead方法处理。源码如下:

    因为这个是用于accept客户端连接的handler,故将msg转为channel,为该channel设置child系列options,attrs等,然后将该child channel注册到childGroup,childGroup和监听channel可为同一个线程池,也可以是不同的两个线程池,由用户代码指定(即调用group(group)或group(parentGroup, childGroup))。childGroup为该child channel分配一个线程,该child channel的整个生命周期的IO事件均在这个线程中处理,而不会切换到其他线程,所以没有线程安全问题,不需要使用到线程同步。

    BootStrap:客户端启动类

    BootStrap:客户端启动类,定义客户端连接服务器逻辑,也是AbstractBootStrap类的实现类,由于连接服务端和接收服务端发送的数据为同一个channel,所以不需要额外定义child系列字段,但是客户端需要进行域名解析,故定义了AddressResolveGroup,用于进行域名解析。处于线程安全的考虑,每个eventLoop对应一个addressResolve。

    核心方法为:connect和doResolveAndConnect0

    doResolveAndConnect0:分为地址解析和connect服务端两步,均在该channel绑定的同一线程执行。

    在地址解析为异步操作,返回Future。阻塞该future直到解析完成后,从该future获取remotAddress,则调用doConnect进行实际服务端的连接操作。核心源码如下:

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