Java NIO架構Netty教程(十六)-ServerBootStrap啟動流程源碼分析

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有一段事件沒有更新文章了，各種原因都有吧。搬家的瑣事，搬家後的安逸呵呵。不過，OneCoder明白，絕不能放鬆。對於Netty的學習，也該稍微深入一點了。

所以，這次OneCoder花了幾天時間，仔細梳理了一下Netty的源碼，總結了一下ServerBootStrap的啟動和任務處理流程，基本涵蓋了Netty的關鍵架構。OneCoder總結了一張流程圖：

該圖是OneCoder通過閱讀Netty源碼，逐漸記錄下來的。基本可以說明Netty服務的啟動流程。這裡在具體講解一下。

首先說明，我們這次順利的流程是基於NioSocketServer的。也就是基於Java NIO Selector的實現方式。在第六講《Java NIO架構Netty教程(六)-Java NIO Selector模式》中，我們已經知道使用Selector的幾個關鍵點，所以這裡我們也重點關注一下，這些點在Netty中是如何使用的。

很多看過Netty源碼的人都說Netty源碼寫的很漂亮。可漂亮在哪呢？Netty通過一個ChannelFactory決定了你當前使用的協議類型(Nio/oio等)，比如，OneCoder這裡使用的是NioServerSocket，那麼需要聲明的Factory即為NioServerSocketChannelFactory，聲明了這個Factory，就決定了你使用的Channel，pipeline以及pipeline中，具體處理業務的sink的類型。這種使用方式十分簡潔的，學習曲線很低，切換實現十分容易。

Netty採用的是基於事件的管道式架構設計，事件(Event)在管道(Pipeline)中流轉，交由(通過pipelinesink)相應的處理器(Handler)。這些關鍵元素類型的匹配都是由開始聲明的ChannelFactory決定的。

Netty架構內部的業務也遵循這個流程，Server端綁定連接埠的binder其實也是一個Handler，在構造完Binder後，便要聲明一個Pipeline管道，並賦給建立一個Channel。Netty在newChannel的過程中，相應調用了Java中的ServerSocketChannel.open方法，開啟一個channel。然後觸發fireChannelOpen事件。這個事件的接受是可以複寫的。Binder自身接收了這個事件。在事件的處理中，繼續向下完成具體的連接埠的綁定。對應Selector中的 socketChannel.socket().bind()。然後觸發fireChannelBound事件。預設情況下，該事件無人接受，繼續向下開始構造Boss線程池。我們知道在Netty中Boss線程池是用來接受和分發請求的核心線程池。所以在channel綁定後，必然要啟動Boss線城池，隨時準備接受client發來的請求。在Boss建構函式中，第一次註冊了selector感興趣的事件類型,SelectionKey.OP_ACCEPT。至此，在第六講中介紹的使用Selector的幾個關鍵步驟都體現在Netty中了。在Boss中回啟動一個死迴圈來查詢是否有感興趣的事件發生，對於第一次的用戶端的註冊事件，Boss會將Channel註冊給worker儲存。

這裡補充一下，也是圖中忽略的部分，就是關於worker線程池的初始化時機問題。worker池的構造，在最開始構造ChannelFactory的時候就已經準備好了。在NioServerSocketChannelFactory的建構函式裡，會new一個NioWorkerPool。在NioWorkerPool的基類AbstractNioWorkerPool的建構函式中，會調用OpenSelector方法，其中也開啟了一個selector，並且啟動了worker線程池。<

private void openSelector() { try { selector = Selector.open(); } catch (Throwable t) { throw new ChannelException("Failed to create a selector.", t); } // Start the worker thread with the new Selector. boolean success = false; try { DeadLockProofWorker.start(executor, new ThreadRenamingRunnable(this, "New I/O worker #" + id)); success = true; } finally { if (!success) { // Release the Selector if the execution fails. try { selector.close(); } catch (Throwable t) { logger.warn("Failed to close a selector.", t); } selector = null; // The method will return to the caller at this point. } } assert selector != null && selector.isOpen(); }

至此，會分線程啟動AbstractNioWorker中run邏輯。同樣是迴圈處理任務隊列。

processRegisterTaskQueue();processEventQueue();processWriteTaskQueue();processSelectedKeys(selector.selectedKeys());

這樣，設計使事件的接收和處理模組完全解耦。

由此可見，如果你想從nio切換到oio，只需要構造不同的ChannelFacotry即可。果然簡潔優雅。

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