一、大致介绍
1、由于篇幅过长难以发布，所以本章节接着上一节来的，上一章节为【原理剖析（第 010 篇）Netty之服务端启动工作原理分析(上)】；
2、那么本章节就继续分析Netty的服务端启动，分析Netty的源码版本为：netty-netty-4.1.22.Final；
二、三、四章节请看上一章节
四、源码分析Netty服务端启动
上一章节，我们主要分析了一下线程管理组对象是如何被实例化的，并且还了解到了每个线程管理组都有一个子线程数组来处理任务； 那么接下来我们就直接从4.6开始分析了：
4.6、为serverBootstrap添加配置参数
1、源码：
// NettyServer.java
// 将 Boss、Worker 设置到 ServerBootstrap 服务端引导类中
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
// 指定通道类型为NioServerSocketChannel，一种异步模式，OIO阻塞模式为OioServerSocketChannel
.localAddress("localhost", port)//设置InetSocketAddress让服务器监听某个端口已等待客户端连接。
.childHandler(new ChannelInitializer<Channel>() {//设置childHandler执行所有的连接请求
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new PacketHeadDecoder());
ch.pipeline().addLast(new PacketBodyDecoder());
ch.pipeline().addLast(new PacketHeadEncoder());
ch.pipeline().addLast(new PacketBodyEncoder());
ch.pipeline().addLast(new PacketHandler());
}
});
2、主要为后序的通信设置了一些配置参数而已，指定构建的Channel为NioServerSocketChannel，说明需要启动的是服务端Netty；
而后面的服务端Channel实例化，就是需要通过这个参数反射实例化得到；
3、同时还设置childHandler，这个childHandler也是有顺序的，服务端读数据时执行的顺序是PacketHeadDecoder、PacketBodyDecoder、PacketHandler；
而服务端写数据时执行的顺序是PacketHandler、PacketBodyEncoder、PacketHeadEncoder；
所以在书写方式大家千万别写错了，按照本示例代码的方式书写即可；
4.7、serverBootstrap调用bind绑定注册
1、源码：
// NettyServer.java
// 最后绑定服务器等待直到绑定完成，调用sync()方法会阻塞直到服务器完成绑定,然后服务器等待通道关闭，因为使用sync()，所以关闭操作也会被阻塞。
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind().sync();
2、这里其实没什么好看的，接下来我们就主要看看这个bind()方法主要干了些啥，就这么简简单单一句代码就把服务端给启动起来了，有点神气了；
4.8、bind()操作
1、源码：
// AbstractBootstrap.java
/**
* Create a new {@link Channel} and bind it.
*/
public ChannelFuture bind() {
validate();
SocketAddress localAddress = this.localAddress;
if (localAddress == null) {
throw new IllegalStateException("localAddress not set");
}
return doBind(localAddress); // 创建一个Channel，并且绑定它
}
// AbstractBootstrap.java
private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
final ChannelFuture regFuture = initAndRegister(); // 初始化和注册
// 执行到此，服务端大概完成了以下几件事情：
// 1、实例化NioServerSocketChannel，并为Channel配备了pipeline、config、unsafe对象；
// 2、将多个handler添加至pipeline双向链表中，并且等待Channel注册成功后需要给每个handler触发添加或者移除事件；
// 3、将NioServerSocketChannel注册到NioEventLoop的多路复用器上；
final Channel channel = regFuture.channel();
if (regFuture.cause() != null) {
return regFuture;
}
// 既然NioServerSocketChannel的Channel绑定到了多路复用器上，那么接下来就是绑定地址，绑完地址就可以正式进行通信了
if (regFuture.isDone()) {
// At this point we know that the registration was complete and successful.
ChannelPromise promise = channel.newPromise();
doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
return promise;
} else {
// Registration future is almost always fulfilled already, but just in case it's not.
final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);
regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
Throwable cause = future.cause();
if (cause != null) {
// Registration on the EventLoop failed so fail the ChannelPromise directly to not cause an
// IllegalStateException once we try to access the EventLoop of the Channel.
promise.setFailure(cause);
} else {
// Registration was successful, so set the correct executor to use.
// See https://github.com/netty/netty/issues/2586
promise.registered();
doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
}
}
});
return promise;
}
}
2、大致一看，原来doBind方法主要干了两件事情，initAndRegister与doBind0；
3、initAndRegister主要做的事情就是初始化服务端Channel，并且将服务端Channel注册到bossGroup子线程的多路复用器上；
4、doBind0则主要完成服务端启动的最后一步，绑定地址，绑定完后就可以正式进行通信了；
4.9、initAndRegister()初始化和注册
1、源码：
// AbstractBootstrap.java
final ChannelFuture initAndRegister() {
Channel channel = null;
try {
// 反射调用clazz.getConstructor().newInstance()实例化类
// 同时也实例化了Channel，如果是服务端的话则为NioServerSocketChannel实例化对象
// 在实例化NioServerSocketChannel的构造方法中，也为每个Channel创建了一个管道属性对象DefaultChannelPipeline=pipeline对象
// 在实例化NioServerSocketChannel的构造方法中，也为每个Channel创建了一个配置属性对象NioServerSocketChannelConfig=config对象
// 在实例化NioServerSocketChannel的构造方法中，也为每个Channel创建了一个unsafe属性对象NioMessageUnsafe=unsafe对象
channel = channelFactory.newChannel(); // 调用ReflectiveChannelFactory的newChannel方法
// 初始化刚刚被实例化的channel
init(channel);
} catch (Throwable t) {
if (channel != null) {
// channel can be null if newChannel crashed (eg SocketException("too many open files"))
channel.unsafe().closeForcibly();
// as the Channel is not registered yet we need to force the usage of the GlobalEventExecutor
return new DefaultChannelPromise(channel, GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
}
// as the Channel is not registered yet we need to force the usage of the GlobalEventExecutor
return new DefaultChannelPromise(new FailedChannel(), GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
}
// config().group()=bossGroup或parentGroup，然后利用parentGroup去注册NioServerSocketChannel=channel
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
if (regFuture.cause() != null) {
if (channel.isRegistered()) {
channel.close();
} else {
channel.unsafe().closeForcibly();
}
}
// If we are here and the promise is not failed, it's one of the following cases:
// 1) If we attempted registration from the event loop, the registration has been completed at this point.
// i.e. It's safe to attempt bind() or connect() now because the channel has been registered.
// 2) If we attempted registration from the other thread, the registration request has been successfully
// added to the event loop's task queue for later execution.
// i.e. It's safe to attempt bind() or connect() now:
// because bind() or connect() will be executed *after* the scheduled registration task is executed
// because register(), bind(), and connect() are all bound to the same thread.
return regFuture;
}
2、逐行分析后会发现，首先通过反射实例化服务端channel对象，然后将服务端channel初始化一下；
3、然后调用bossGroup的注册方法，将服务端channel作为参数传入；
4、至此，方法名也表明该段代码的意图，实例化并初始化服务端Channel，然后注册到bossGroup子线程的多路复用器上；
4.10、init服务端Channel
1、源码：
// ServerBootstrap.java
@Override
void init(Channel channel) throws Exception {
final Map<ChannelOption<?>, Object> options = options0();
synchronized (options) {
setChannelOptions(channel, options, logger);
}
final Map<AttributeKey<?>, Object> attrs = attrs0();
synchronized (attrs) {
for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e: attrs.entrySet()) {
@SuppressWarnings("unchecked")
AttributeKey<Object> key = (AttributeKey<Object>) e.getKey();
channel.attr(key).set(e.getValue());
}
}
// 服务端ServerSocketChannel的管道对象，Channel实例化的时候就被创建出来了
ChannelPipeline p = channel.pipeline();
final EventLoopGroup currentChildGroup = childGroup;
final ChannelHandler currentChildHandler = childHandler;
final Entry<ChannelOption<?>, Object>[] currentChildOptions;
final Entry<AttributeKey<?>, Object>[] currentChildAttrs;
synchronized (childOptions) {
currentChildOptions = childOptions.entrySet().toArray(newOptionArray(childOptions.size()));
}
synchronized (childAttrs) {
currentChildAttrs = childAttrs.entrySet().toArray(newAttrArray(childAttrs.size()));
}
ChannelInitializer<Channel> tempHandler = new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
public void initChannel(final Channel ch) throws Exception {
final ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
ChannelHandler handler = config.handler();
if (handler != null) {
pipeline.addLast(handler);
}
ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("initAndRegister.init.initChannel-->ch.eventLoop().execute");
pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
ch, currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
}
});
}
};
// 这里我将addLast的参数剥离出来了，方便查看阅读
p.addLast(tempHandler);
}
// DefaultChannelPipeline.java
@Override
public final ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers) {
return addLast(null, handlers);
}
// DefaultChannelPipeline.java
@Override
public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup executor, ChannelHandler... handlers) {
if (handlers == null) {
throw new NullPointerException("handlers");
}
for (ChannelHandler h: handlers) {
if (h == null) {
break;
}
addLast(executor, null, h);
}
return this;
}
// DefaultChannelPipeline.java
@Override
public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler) {
final AbstractChannelHandlerContext newCtx;
// 这里加了synchronized关键字，因此说addLast的新增动作都是线程安全的
// 然后再细看一下其它的方法，只要涉及到的handler的增删改动作的方法，那些方法的代码块都是经过synchronized修饰了，保证操作过程中线程安全
synchronized (this) {
// 检查handler的一些基本信息，若不是被Sharable注解过的话，而且已经被添加到其他pipeline时则会抛出异常
checkMultiplicity(handler);
// 通过一系列参数的封装，最后封装成DefaultChannelHandlerContext对象
newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler);
// 将newCtx添加到倒数第二的位置，即tail的前面一个位置
// 这里的pipeline中的handler的构成方式是一个双向链表式的结构
addLast0(newCtx);
// If the registered is false it means that the channel was not registered on an eventloop yet.
// In this case we add the context to the pipeline and add a task that will call
// ChannelHandler.handlerAdded(...) once the channel is registered.
// 该addLast方法可能会被其它各个地方调用，但是又为了保证handler的线程安全，则采用了synchronized来保证addLast的线程安全
// 在Channel未注册到多路复用器之前，registered肯定为false，那么则把需要添加的handler封装成AbstractChannelHandlerContext对象，
// 然后调用setAddPending方法，pengding意味着在将来的某个时刻调用，那到底在什么时刻被调用呢？
// 英文解释中提到一旦Channel注册成功了的话则会被调用，所以Channel后续注册完毕，再调用ChannelHandler.handlerAdded
if (!registered) {
newCtx.setAddPending();
// 将newCtx追加到PendingHandlerCallback单向链表的队尾，以便将来回调时用到
callHandlerCallbackLater(newCtx, true);
return this;
}
EventExecutor executor = newCtx.executor();
if (!executor.inEventLoop()) {
newCtx.setAddPending();
executor.execute(