自顶向下深入分析Netty（三）--Bootstrap

红太狼 2022-04-01 07:19 236阅读 0赞

## 1.使用示例 ##

首先使用Netty构造如图所示的框架，源码如下：

// 指定mainReactor
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        // 指定subReactor
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        // 用户自定义的ThreadPool
        EventExecutorGroup threadPool = new ThreadPool();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
             .channel(NioServerSocketChannel.class)
             .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100) // 设置TCP参数
             .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                     p.addLast(threadPool,    
                        new DecoderHandler(),   // 解码处理器
                        new ComputeHandler());  // 计算处理器
                        new EncoderHandler(),   // 编码处理器
                 }
             });
     
            // 绑定到本地端口等待客户端连接
            ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();
     
            // 等待接受客户端连接的Channel被关闭
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // 关闭两个线程组
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
            threadPool.shutdown();
        }

逐行分析代码，`EventLoopGroup`是Netty实现的线程池接口，两个线程池:bossGroup和workerGroup分别对应mainReactor和subReactor，其中boss专门用于接受客户端连接，worker也就是常说的IO线程专门用于处理IO事件。IO事件包括两类，一类如服务端接收到客户端数据的Read事件，另一类如用户线程主动向客户端发送数据的Write事件。在4.0版本中，用户自定义的业务线程池须实现`EventExecutorGroup`接口，4.1版本则可以直接使用JAVA自带的线程池

为了帮助用户快速构建基于Netty的服务，Netty提供了两个启动器`ServerBootstrap`和`Bootstrap`，分别用于启动服务器端和客户端程序。`group(EventLoopGroup...)`方法用于指定一个或两个Reactor，本例中指定为两个。`channel(Channel)`方法本质用来指定一个Channel工厂，本例中该工厂生产服务端用于accept客户端连接的Channel，将默认使用Channel的无参构造方法。如果用户需要自定义有参数的Channel，可自定义所需的工厂实现。`option(Key, Value)`用于指定TCP相关的参数以及一些Netty自定义的参数。`childHandler()`用于指定subReactor中的处理器，类似的，`handler()`用于指定mainReactor的处理器，只是默认情况下mainReactor中已经添加了acceptor处理器，所以无需再指定。需要注意的是：这两个方法并不能累积调用而达到增加多个处理器的目的，所以引入了 `ChannelInitializer`，它是一个特殊的Handler，功能是初始化多个Handler，如本例中的`DecoderHandler`，`ComputeHandler`，`EncoderHandler`。完成初始化工作后，`ChannelInitializer`会从Handler链中删除。至此，如图所示的框架已经构建完毕

最后临门一脚，`bind(int)`方法将服务端Channel绑定到本地端口，成功后将accept客户端的连接，从而是整个框架运行起来。使用`sync()`方法是由于Netty中的事件都是异步的，所以需要同步等待结果。准确的说，这个方法在这里使用是有问题的，`sync()`完成后只能表明绑定事件运行完毕，但并不能说明绑定成功，虽然失败的可能性微乎其微

`f.channel().closeFuture().sync()`方法仅仅是为了使当前main线程阻塞而不立即执行之后的各种`shutdown()`方法，其语义是等到服务端接受客户端连接的Channel被关闭时，才执行后面代码的操作。在实际应用中，这样的代码并不实用，我们可能需要接受诸如`kill`命令后，优雅关闭线程组

一些情况下，我们并不使用如图所示的结构，比如当业务逻辑都很简单，也就是如图所示的decode，compute，encode能在短时间完成（数十毫秒或更少），那么可以不使用业务线程池。代码也很简单，只需要改动`ChannelInitializer`即可

b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
             @Override
             public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                 ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                 p.addLast(new DecoderHandler());   // 解码处理器
                 p.addLast(new ComputeHandler());   // 计算处理器
                 p.addLast(new EncoderHandler());   // 编码处理器
             }
        });

事实上这是Netty的默认方法，也就是说不在`addLast(Handler)`方法中指定线程池，那么将使用默认的subReacor即woker线程池也即IO线程池执行处理器中的业务逻辑代码

又比如，如开始的例子只让IO线程池处理read，write等IO事件会觉得有点大材小用，于是将decode和encode交给IO线程处理，如果此时的compute查询需要数据库中的数据，那么代码可改动为如下

b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
             @Override
             public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                 ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                 p.addLast(new DecoderHandler());   // 解码处理器
                 p.addLast(new EncoderHandler());   // 编码处理器
                 p.addLast(threadPool, new ComputeWithSqlHandler());   // 附带SQL查询的计算
             }
        });

最佳实践

简单快速的业务逻辑可由IO线程池执行，复杂耗时的业务（如查询数据库，取得网络连接等）使用新的业务逻辑线程池执行