Netty 源码解析(二):Netty 的 Channel

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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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