Netty(六)——Server创建流程之解

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-04-22 09:15 120阅读 0赞

前边的篇章已经把Netty的使用：包括Server创建、Client创建、粘包/拆包问题处理、编码解码支持、http协议开发、WebSocket协议编写等。接下来，我们来看看源码学习一下流程，原理。（个人认为，源码学习是一个了解牛人设计思想、学习高人编码方式、扩宽自己解决问题之道的很好途径）

服务端创建，前边写了那么多的例子，慢慢大家就会发现，其实是有套路的（也就是有规律（道理）的），可以随便拿前边的一个服务端创建的例子进行跟踪分析，先看下时序图，我们按流程梳理下：

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一，创建ServerBootstrap实例：ServerBootstrap是Netty服务端的启动辅助类，它提供了一系列的方法用于设置服务端启动相关参数，这里用到了Faced设计模式（降低和过多底层API打交道）；另外ServerBootstrap在创建时，是无参的，只需要后边设置对应的参数即可，这边其实是用到了Builder设计模式（只需要关心多个简单的对象构建，不需要关心对象创建的内部细节）。类名：ServerBootstrap

二，设置并绑定Reactor线程池：b.group(bossGroup,workerGroup)，Netty的Reactor线程池是EventLoopGroup，EventLoop的数组。EventLoop的职责是处理所有注册到本线程多路复用器Selector上的channel，Selector的轮询操作由绑定的EventLoop线程run方法启动。EventLoop的职责不仅仅是处理网络I/O事件，还包括用户自定义的task等，都在一个线程内进行完成。类名：NioEventLoop

三，设定并绑定服务端Channel，b.channel(NioServerSocketChannel.class)，Netty通过工厂类，利用反射创建NioServerSocketChannel对象。类名：AbstractBootstrap、ReflectiveChannelFactory

四，链路建立时创建并初始化ChannelPipeple。ChannelPipeple本质是一个负责处理网络事件的职责链，负责管理和执行ChannelHadnler，网络事件以流的形式在ChannelPipeline中流转，根据执行策略调度ChannelHandler执行。典型的网络事件有：1，链路注册；2，链路激活；3，链路断开；4，接收到请求消息；5，请求消息接收并处理完毕；6，发送应答消息；7，链路发生异常处理；8，发生用户自定义事件等。类名：ChannelInitializer

五，设置ChannelPipeple，添加ChannelHandler：ch.pipeline().addLast("http-decoder",newHttpRequestDecoder());。ChannelHandler是Netty提供给用户定制和扩展的关键接口，我们可以通过ChannleHandler完成大多数的功能定制。例如：消息编解码、心跳、安全认真、TSL/SSL认证、流量控制等。同时Netty也提供了大量的系统ChannelHandler供用户使用，例如：1，系统编解码框架——ByteToMessageCodec；2，通用基于长度和半包解码器——LengthFieldBasedFrameDecoder；3，码流日志打印Handler——LoggingHandler；4，SSL安全认证Handler——SslHandler；5，链路空闲检测Handler——IdleStateHandler；5，流量整形Handler——ChannelTrafficShapingHandler；6，Base64编解码——Base64Decoder和Base64Encoder等。类名：ChannelPipeple，里边有我们先要的各种设置方法。

六，绑定启动监听端口（ChannelFuturefuture=b.bind("localhost",port).sync();），在类中：AbstractBootstrap。

七，Selector轮询，由Reactor线程NioEventLoop负责调度和执行Selector轮询操作。类NioEventLoop中的private void select(boolean oldWakenUp) throws IOException\{\}。

八，当轮询到准备就绪的Channel之后，就由Reactor线程NioEventLoop执行ChannelPipeline的相应方法，最终调度并执行ChannelHandler。类：ChannelPipeline

九，执行Netty系统ChannelHandler和用户添加开发的ChannelHandler，ChannelPipeline根据网络事件类型，调度并执行。AbstractChannelHandlerContext中的fireChannelRead()。

好，上边说的是Server创建并提供服务的整个流程，接下来，我们来看下，客户端接入的过程：

当有新的客户端连接接入时，多路服务器检测到新的准备就绪的Channel时，NioEventLoop执行processSelectedKeys方法中的processSelectedKeysOptimized(selectedKeys.flip());进入到processSelectedKeysOptimized方法中，由于Channel的Attachment是NioServerSocketChannel，所以执行processSelectedKey(k,(AbstractNioChannel)a)方法，由于是监听的连接操作，执行unsafe.read()，read()方法的实现由两个，分别为NioByteUnsafe和NioMessageUnsafe,对于NioServerSocketChannel，它使用的NioMessageUnsafe，可以看下代码，里边的int localRead=doReadMessages(readBuf)，进入了NioServerSocketChannel的doReadMessage(List<Object> buf)，里边Socket  Channelch=javaChannel().accept();创建NioSocketChannel并接受，然后再触发ChannelPipeline的ChannelRead方法，在ChannelPipeline中传递，并执行操作。

好，上边就是Netty创建Server的流程，通过阅读源码，了解设计的思想，例如Reactor模式，各种设计模式、充分利用面向对象的各种关系、如何封装、如何解耦、如何达到高内聚低耦合等等。学习道路任重道远哈……

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