初识Netty——服务端、客户端创建

最新推荐文章于 2025-04-26 15:36:37 发布

m0_60649266

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Netty服务端创建

先来看server bootstrap：是socket服务端的启动辅助类，用户通过它可以方便的创建netty的服务端

Netty服务端创建的步骤：

创建server bootstrap实例
设置并绑定reactor线程池。Netty 的 Reactor 线程池是 EventLoopGroup，它 实际就是 EventLoop 的数组。EventLoop 的职责是处理所有注册到本线程多路复用器 Selector 上的Channel，Selector 的轮询操作由绑定的 EventLoop 线程 run 方法驱动，在一 ，个循环体内循环执行。
设置并绑定服务端channel，作为NIO服务端，需要创建serversocketchannel，对应netty实现为Nioserver socket channel。Serverbootstrap也提供了channel方法用于指定服务端channel的类型，netty通过工厂类，利用反射创建Nioserver socket channel对象

创建channelpipeline，本质是一个负责处理网络事件的职责链，负责执行channel handler，
往Channelpipeline中添加channel handler
绑定并监听启动端口
Selector轮询。由Reactor 线程NioEventLoop 负责调度和执行Selector 轮询操作，选择准备就绪的Channel集合
当轮询到就绪的channel之后，就由reactor线程NioEventloop执行channelpipeline的相应方法，最终执行channelhandler
执行channelhandler和用户添加的handler

Netty服务端创建源码分析

首先通过构造函数创建server bootstrap实例，创建两个Event loop group

NioEventLoopGroup 实际就是 Reactor 线程池，负责调度和执行客户端的接入、网络 读写事件的处理、用户自定义任务和定时任务的执行。通过ServerBootstrap的 group方法 将两个EventLoopGroup实例传入

创建Nioserversocketchannel，根据channel类型通过反射创建channel实例

服务端启动的最后一步就是绑定本地端口，启动服务

Nioserversocketchannel创建成功后，对他进行初始化

第一步设置socket参数和channel的附加属性

第二步将handler加入到channelpipeline中

之后最后一步就是注册Nioserversocketchannel到reactor线程的多路复用器上

先看看目前channelpipeline的组成

到这里服务端启动部分源码已经分析完成

客户端接入源码

当多路复用器检测到新的，准备就绪的Channel时，默认执行 processSelectedKeysOptimized 方法

由于监听的是客户端那边的连接操作，所以执行Unsafe.read()方法

分析domessage方法，实际上就是接受新的客户端连接并创建Niosocketchannel

接受新的客户端连接后，触发channelpipeline的channelread方法

Niosocketchannel的注册方法与server socket channel的一致，也是将channel注册到reactor线程的多路复用器上

执行完注册操作之后，紧接着会触发ChanncelReadComplete 事件。我们继续分析ChannelReadComplete 在ChannelPipeline 中的处理流程:Netty 的Header 和Tail 本身不关 注 ChannelReadComplete 事件就直接透传，执行完ChannelIReadComplete 后，接着执行 ，PipeLine 的 read()方法，最终执行HeadHandler的 read()方法 HeadHandlerread()方法的代码已经在之前的小节介绍过，用来将网络操作位修改为 操作。创建 NioSocketChannel 的时候已经将AbstractNioChanncl 的 readInterestOp 设置为OP_READ，这样，执行 selectionKey.interestOps(interestOpslreadInterestOp)操作时就会把 操作位设置为OP_READ

至此，新接入的客户端连接处理完成，可以进行读写

客户端创建

Bootstrap是客户端创建工具类

Netty客户端创建流程：

步骤1:用户线程创建Bootstrap实例，通过API设置创建客户端相关的参数，异步发 起客户端连接 

步骤2:创建处理客户端连接、I/O读写的Reactor 线程组NioEventLoopGroup。可以 通过构造函数指定I/O线程的个数，默认为CPU 内核数的2倍; 

步骤3:通过 Bootstrap的ChanneIFactory 和用户指定的Channel类型创建用于客户端 连接的NioSocketChannel，它的功能类似于JDKNIO类库提供的SocketChannel 

步骤4:创建默认的Channel HandlerPipeline，用于调度和执行网络事件;

步骤5:异步发起TCP连接,判断连接是否成功。如果成功,则直接将NioSocketChannel 注册到多路复用器上，监听读操作位，用于数据报读取和消息发送;如果没有立即连接成 功，则注册连接监听位到多路复用器，等待连接结果;

步骤6:注册对应的网络监听状态位到多路复用器; 

步骤7:由多路复用器在I/O现场中轮询各Channel，处理连接结果; 

步骤8:如果连接成功，设置Future 结果，发送连接成功事件，触发 ChanneIPipcline 执行; 

步骤9:由ChanneIPipeline 调度执行系统和用户的ChanneIHandler，执行业务逻辑

Boostrap提供了设置IO线程组的接口：

TCP参数设置接口：

Channel接口：用于指定客户端使用的channel接口（反射机制）

设置handler接口：

发起客户端连接：

客户端连接操作

首先要创建和初始化Niosocketchannel

从NioEventLoopGroup中获取 NioEventLoop，然后使用其作为参数创建 NioSocketChannel

初始化channel后，将其注册到selector上

发起异步TCP连接

Doconnect0最终调用head handler的connect方法

需要注意的是，SocketChannel 执行 connect()操作后有以下三种结果：（1）连接成功，返回True（2）暂时没有连接上，服务端没有返回ACK 应答，连接结果不确定，返回False; （3）连接失败，直接抛出I/O异常。 如果是第二种结果，需要将NioSocketChannel 中的 selectionKey 设置为 OP_ CONNECT，监听连接结果。 异步连接返回之后，需要判断连接结果，如果连接成功，则触发 ChannelActive事件