Netty启动流程注册多路复用源码解析
作者:向南是个万人迷 发布时间:2021-12-02 16:51:35
前文传送门:Netty启动流程服务端channel初始化
注册多路复用
回到上一小节的代码:
final ChannelFuture initAndRegister() {
Channel channel = null;
try {
//创建channel
channel = channelFactory.newChannel();
//初始化channel
init(channel);
} catch (Throwable t) {
//忽略非关键代码
}
//注册channel
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
//忽略非关键代码
return regFuture;
}
注册channel的步骤
我们讲完创建channel和初始化channel的关键步骤, 我们继续跟注册channel的步骤:
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
其中, 重点关注下register(channel)这个方法, 这个方法最终会调用到AbstractChannel中内部类AbstractUnsafe的register()方法, 具体如何调用到这个方法, 可以简单带大家捋一下
首先看下config()方法
由于是ServerBootstrap调用的, 所以我们跟进去:
public final ServerBootstrapConfig config() {
return config;
}
返回的config是ServerBootrap的成员变量config:
private final ServerBootstrapConfig config = new ServerBootstrapConfig(this);
跟到ServerBootstrapConfig的构造方法:
ServerBootstrapConfig(ServerBootstrap bootstrap) {
super(bootstrap);
}
继续跟到其父类AbstractBootstrapConfig的构造方法:
protected AbstractBootstrapConfig(B bootstrap) {
this.bootstrap = ObjectUtil.checkNotNull(bootstrap, "bootstrap");
}
我们发现我们创建的ServerBootstrap作为参数初始化了其成员变量bootstrap
回到initAndRegister()方法:
config()返回的是ServerBootstrapConfig对象
再继续跟到其group()方法:
public final EventLoopGroup group() {
return bootstrap.group();
}
这里调用Bootstrap的group()方法:
public final EventLoopGroup group() {
return group;
}
这里返回了AbstractBootstrap的成员变量group, 我们回顾下第一小节, 还记得AbstractBootstrap的group(EventLoopGroup group)方法吗?
public B group(EventLoopGroup group) {
this.group = group;
return (B) this;
}
group(EventLoopGroup group)方法初始化了我们boss线程, 而group()返回了boss线程, 也就是说 config().group().register(channel) 中的register()方法是boss线程对象调用的, 由于我们当初初始化的是NioEventLoopGroup, 因此走的是NioEventLoopGroup的父类的MultithreadEventLoopGroup的register()方法
跟到MultithreadEventLoopGroup的register()方法:
public ChannelFuture register(Channel channel) {
return next().register(channel);
}
这里的代码看起来有点晕, 没关系, 以后会讲到, 现在可以大概做个了解, NioEventLoopGroup是个线程组, 而next()方法就是从线程组中选出一个线程, 也就是NioEventLoop线程, 所以这里的next()方法返回的是NioEventLoop对象, 其中register(channel)最终会调用NioEventLoop的父类SingleThreadEventLoop的register(channel)方法
跟到SingleThreadEventLoop的register(channel)方法:
public ChannelFuture register(Channel channel) {
return register(new DefaultChannelPromise(channel, this));
}
其中DefaultChannelPromise类我们之后也会讲到
我们先跟到register(new DefaultChannelPromise(channel, this)):
public ChannelFuture register(final ChannelPromise promise) {
ObjectUtil.checkNotNull(promise, "promise");
promise.channel().unsafe().register(this, promise);
return promise;
}
channel()会返回我们初始化的NioServerSocketChannel, unsafe()会返回我们创建channel的时候初始化的unsafe对象
跟进去看AbstractChannel的unsafe()的实现:
public Unsafe unsafe() {
return unsafe;
}
这里返回的unsafe, 就是我们初始化channel创建的unsafe
回顾下第二小节channel初始化的步骤:
protected AbstractChannel(Channel parent) {
this.parent = parent;
id = newId();
unsafe = newUnsafe();
pipeline = newChannelPipeline();
}
我们看unsafe的初始化:unsafe=newUnsafe()
跟到newUnsafe()中, 我们之前讲过NioServerSokectChannel的父类是AbstractNioMessageChannel, 所以会调用到到AbstractNioMessageChannel类中的newUnsafe()
跟到AbstractNioMessageChannel类中的newUnsafe():
protected AbstractNioUnsafe newUnsafe() {
return new NioMessageUnsafe();
}
我们看到这里创建了NioMessageUnsafe()对象, 所以在 promise.channel().unsafe().register(this, promise) 代码中, unsafe()是返回的NioMessageUnsafe()对象, 最后调用其父类AbstractUnsafe(也就是AbstractChannel的内部类)的register()方法,
简单介绍下unsafe接口, unsafe顾名思义就是不安全的, 因为很多对channel的io方法都定义在unsafe中, 所以netty将其作为内部类进行封装, 防止被外部直接调用, unsafe接口是Channel接口的内部接口, unsafe的子类也分别封装在Channel的子类中, 比如我们现在剖析的register()方法, 就是封装在AbstractChannel类的内部类AbstractUnsafe中的方法, 有关Unsafe和Channel的继承关系如下:
以上内容如果不明白没有关系, 有关NioEventLoop相关会在后面的章节讲到, 目前我们只是了解是如何走到AbstractUnsafe类的register()即可
我们继续看看register()方法:
public final void register(EventLoop eventLoop, final ChannelPromise promise) {
//代码省略
//所有的复制操作, 都交给eventLoop处理(1)
AbstractChannel.this.eventLoop = eventLoop;
if (eventLoop.inEventLoop()) {
register0(promise);
} else {
try {
eventLoop.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//做实际主注册(2)
register0(promise);
}
});
} catch (Throwable t) {
//代码省略
}
}
}
我们跟着注释的步骤继续走, 第一步, 绑定eventLoop线程:
AbstractChannel.this.eventLoop = eventLoop;
eventLoop是AbstractChannel的成员变量, 有关eventLoop, 我们会在绪章节讲到, 这里我们只需要知道, 每个channel绑定唯一的eventLoop线程, eventLoop线程和channel的绑定关系就是在这里展现的
再看第二步, 做实际注册:
我们先看if判断, if(eventLoop.inEventLoop())
这里是判断是不是eventLoop线程, 显然我们现在是main()方法所在的线程, 所以走的else, eventLoop.execute()是开启一个eventLoop线程, 而register0(promise)就是再开启线程之后, 通过eventLoop线程执行的, 这里大家暂时作为了解
我们重点关注register0(promise), 跟进去:
private void register0(ChannelPromise promise) {
try {
//做实际的注册(1)
doRegister();
neverRegistered = false;
registered = true;
//触发事件(2)
pipeline.invokeHandlerAddedIfNeeded();
safeSetSuccess(promise);
//触发注册成功事件(3)
pipeline.fireChannelRegistered();
if (isActive()) {
if (firstRegistration) {
//传播active事件(4)
pipeline.fireChannelActive();
} else if (config().isAutoRead()) {
beginRead();
}
}
} catch (Throwable t) {
//省略代码
}
}
我们重点关注doRegister()这个方法
doRegister()最终会调用AbstractNioChannel的doRegister()方法:
protected void doRegister() throws Exception {
boolean selected = false;
for (;;) {
try {
//jdk底层的注册方法
//第一个参数为selector, 第二个参数表示不关心任何事件
selectionKey = javaChannel().register(eventLoop().selector, 0, this);
return;
} catch (CancelledKeyException e) {
//省略代码
}
}
}
我们终于看到和java底层相关的方法了
跟到javaChannel()的方法中:
protected SelectableChannel javaChannel() {
return ch;
}
这个ch, 就是本章第二小节创建NioServerSocketChannel中初始化的jdk底层ServerSocketChannel
这里register(eventLoop().selector, 0, this)方法中eventLoop().selector, 是获得每一个eventLoop绑定的唯一的selector, 0代表这次只是注册, 并不监听任何事件, this是代表将自身(NioEventLoopChannel)作为属性绑定在返回的selectionKey当中, 这个selectionKey就是与每个channel绑定的jdk底层的SelectionKey对象, 熟悉nio的小伙伴应该不会陌生, 这里不再赘述
回到register0(ChannelPromise promise)方法, 我们看后续步骤:
步骤(2)是触发handler的需要添加事件, 事件传递的内容我们将在后续课程详细介绍, 这里不必深究
步骤(3)是触发注册成功事件(3), 同上
步骤(4)是传播active事件(4), 这里简单强调一下, 这里的方法pipeline.fireChannelActive()第一个注册是执行不到的, 因为isActive()会返回false, 因为链路没完成
本小节梳理了有注册多路复用的相关逻辑, 同学们可以跟着代码自己走一遍以加深印象
来源:https://www.cnblogs.com/xiangnan6122/p/10202849.html
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