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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 2public B channel(Class<? extends C> channelClass) { 3 if (channelClass == null) { 4 throw new NullPointerException("channelClass"); 5 } 6 return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory<C>(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 2public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) { 3 return connect(InetSocketAddress.createUnresolved(inetHost, inetPort)); 4}
然后再往里看到这个方法:
1public ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress) { 2 if (remoteAddress == null) { 3 throw new NullPointerException("remoteAddress"); 4 // validate 只是校验一下各个参数是不是正确设置了 5 validate(); 6 return doResolveAndConnect(remoteAddress, config.localAddress()); 7}
继续:
1// 再往里就到这里了2private ChannelFuture doResolveAndConnect(final SocketAddress remoteAddress, final SocketAddress localAddress) { 3 // 我们要说的部分在这里 4 final ChannelFuture regFuture = initAndRegister(); 5 final Channel channel = regFuture.channel(); 6 ...... 7}
然后,我们看initAndRegister()方法:
1final ChannelFuture initAndRegister() { 2 Channel channel = null; 3 try { 4 // 前面我们说过,这里会进行 Channel 的实例化 5 channel = channelFactory.newChannel(); 6 init(channel); 7 } catch (Throwable t) { 8 ... 9 } 10 ... 11 return regFuture; 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:
1public NioSocketChannel() { 2 // SelectorProvider 实例用于创建 JDK 的 SocketChannel 实例 3 this(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER); 4} 5 6public NioSocketChannel(SelectorProvider provider) { 7 // 看这里,newSocket(provider) 方法会创建 JDK 的 SocketChannel 8 this(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:
1private static SocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) { 2 try { 3 // 创建 SocketChannel 实例 4 return provider.openSocketChannel(); 5 } catch (IOException e) { 6 throw new ChannelException("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:
1public NioSocketChannel(SelectorProvider provider) { 2 this(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:
1public NioSocketChannel(Channel parent, SocketChannel socket) { 2 super(parent, socket); 3 config = new NioSocketChannelConfig(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:
1protected AbstractNioByteChannel(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 3 super(parent, ch, SelectionKey.OP_READ); 4} 5 6// 然后是到这里 7protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) { 8 super(parent); 9 this.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 11 this.readInterestOp = readInterestOp; 12 try { 13 // ******设置 channel 的非阻塞模式****** 14 ch.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:
1public NioServerSocketChannel(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 3 super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT); 4 config = new NioServerSocketChannelConfig(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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