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接下来的时间灯塔君持续更新Netty系列一共九篇
Netty源码解析(一):开始
当前:Netty 源码解析(二): Netty 的 Channel
Netty 源码解析(三): Netty 的 Future 和 Promise
Netty 源码解析(四): Netty 的 ChannelPipeline
Netty 源码解析(五): Netty 的线程池分析
Netty 源码解析(六): Channel 的 register 操作
Netty 源码解析(七): NioEventLoop 工作流程
Netty 源码解析(八): 回到 Channel 的 register 操作
Netty 源码解析(九): connect 过程和 bind 过程分析
今天呢!灯塔君跟大家讲:
Netty 的 Channel
这节我们来看看 NioSocketChannel 是怎么和 JDK 底层的 SocketChannel 联系在一起的,它们是一对一的关系。NioServerSocketChannel 和 ServerSocketChannel 同理,也是一对一的关系。
在 Bootstrap(客户端) 和 ServerBootstrap(服务端) 的启动过程中都会调用 channel(…) 方法:
下面,我们来看 channel(…) 方法的源码:
1// AbstractBootstrap
2publicB channel(ClasschannelClass){
3if(channelClass ==null) {
4thrownewNullPointerException("channelClass");
5}
6returnchannelFactory(newReflectiveChannelFactory(channelClass));
7}
我们可以看到,这个方法只是设置了 channelFactory 为 ReflectiveChannelFactory 的一个实例,然后我们看下这里的 ReflectiveChannelFactory 到底是什么:
newChannel() 方法是 ChannelFactory 接口中的唯一方法,工厂模式大家都很熟悉。我们可以看到,ReflectiveChannelFactory#newChannel() 方法中使用了反射调用 Channel 的无参构造方法来创建 Channel,我们只要知道,ChannelFactory 的 newChannel() 方法什么时候会被调用就可以了。
对于NioSocketChannel,由于它充当客户端的功能,它的创建时机在connect(…)的时候;
对于NioServerSocketChannel来说,它充当服务端功能,它的创建时机在绑定端口bind(…)的时候。
接下来,我们来简单追踪下充当客户端的Bootstrap中NioSocketChannel的创建过程,看看NioSocketChannel是怎么和JDK 中的SocketChannel关联在一起的:
1// Bootstrap
2publicChannelFutureconnect(String inetHost,intinetPort){
3returnconnect(InetSocketAddress.createUnresolved(inetHost, inetPort));
4}
然后再往里看到这个方法:
1publicChannelFutureconnect(SocketAddress remoteAddress){
2if(remoteAddress ==null) {
3thrownewNullPointerException("remoteAddress");
4// validate 只是校验一下各个参数是不是正确设置了
5validate();
6returndoResolveAndConnect(remoteAddress, config.localAddress());
7}
继续:
1// 再往里就到这里了
2privateChannelFuturedoResolveAndConnect(finalSocketAddress remoteAddress,finalSocketAddress localAddress){
3// 我们要说的部分在这里
4finalChannelFuture regFuture = initAndRegister();
5finalChannel channel = regFuture.channel();
6......
7}
然后,我们看initAndRegister()方法:
1finalChannelFutureinitAndRegister(){
2Channel channel =null;
3try{
4// 前面我们说过,这里会进行 Channel 的实例化
5channel = channelFactory.newChannel();
6init(channel);
7}catch(Throwable t) {
8...
9}
10...
11returnregFuture;
12}
我们找到了channel = channelFactory.newChannel()这行代码,根据前面说的,这里会调用相应Channel的无参构造方法。
然后我们就可以去看NioSocketChannel的构造方法了:
1publicNioSocketChannel(){
2// SelectorProvider 实例用于创建 JDK 的 SocketChannel 实例
3this(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER);
4}
5
6publicNioSocketChannel(SelectorProvider provider){
7// 看这里,newSocket(provider) 方法会创建 JDK 的 SocketChannel
8this(newSocket(provider));
9}
我们可以看到,在调用 newSocket(provider) 的时候,会创建JDK NIO的一个 SocketChannel实例:
1privatestaticSocketChannelnewSocket(SelectorProvider provider){
2try{
3// 创建 SocketChannel 实例
4returnprovider.openSocketChannel();
5}catch(IOException e) {
6thrownewChannelException("Failed to open a socket.", e);
7}
8}
NioServerSocketChannel同理,也非常简单,从ServerBootstrap#bind(...)方法一路点进去就清楚了。
所以我们知道了,NioSocketChannel 在实例化过程中,会先实例化JDK底层的 SocketChannel,NioServerSocketChannel 也一样,会先实例化 ServerSocketChannel 实例:
说到这里,我们顺便再继续往里看一下NioSocketChannel的构造方法:
1publicNioSocketChannel(SelectorProvider provider){
2this(newSocket(provider));
3}
刚才我们看到这里newSocket(provider)创建了底层的SocketChannel 实例我们继续往下看构造方法:
1publicNioSocketChannel(Channel parent, SocketChannel socket){
2super(parent, socket);
3config =newNioSocketChannelConfig(this, socket.socket());
4}
上面有两行代码,第二行代码很简单,实例化了内部的 NioSocketChannelConfig 实例,它用于保存channel的配置信息,这里没有我们现在需要关心的内容,直接跳过。
第一行调用父类构造器,除了设置属性外,还设置了SocketChannel的非阻塞模式:
1protectedAbstractNioByteChannel(Channel parent, SelectableChannel ch){
2// 毫无疑问,客户端关心的是 OP_READ 事件,等待读取服务端返回数据
3super(parent, ch, SelectionKey.OP_READ);
4}
5
6// 然后是到这里
7protectedAbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch,intreadInterestOp){
8super(parent);
9this.ch = ch;
10// 我们看到这里只是保存了 SelectionKey.OP_READ 这个信息,在后面的时候会用到
11this.readInterestOp = readInterestOp;
12try{
13// ******设置 channel 的非阻塞模式******
14ch.configureBlocking(false);
15}catch(IOException e) {
16......
17}
18}
NioServerSocketChannel的构造方法类似,也设置了非阻塞,然后设置服务端关心的SelectionKey.OP_ACCEPT事件:
1publicNioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel){
2// 对于服务端来说,关心的是 SelectionKey.OP_ACCEPT 事件,等待客户端连接
3super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
4config =newNioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
5}
这节关于Channel的内容我们先介绍这么多,主要就是实例化了JDK层的SocketChannel或ServerSocketChannel,然后设置了非阻塞模式,我们后面再继续深入下去。
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