分类： Mysql/postgreSQL
2017-12-31 23:10:42
根据上一篇所述，在进行服务端开发时，必须通过ServerBootstrap引导类的channel方法来指定channel类型， channel方法的调用其实就是实例化了一个用于生成此channel类型对象的工厂对象。 并且在bind调用后，会调用此工厂对象来生成一个新channel。
本篇将通过NioServerSocketChannel实例化过程，来深入剖析NioServerSocketChannel。
在开始代码分析之前，我们先看一下NioServerSocketChannel的类继承结构图：
在绑定侦听端口过程中，我们调用了AbstractBootstrap的initAndRegister方法来完成channel的创建与初始化，channel实例化代码如下：
channelFactory.newChannel()
而channelFactory对象是我们通过ServerBootstrap.channel方法的调用生成的
public B channel(Classextends C> channelClass) { if (channelClass == null) { throw new NullPointerException("channelClass");
} return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory(channelClass));
}
通过代码可知，此工厂对象是ReflectiveChannelFactory实例
public class ReflectiveChannelFactory<T extends Channel> implements ChannelFactory<T> { private final Classextends T> clazz; public ReflectiveChannelFactory(Classextends T> clazz) { if (clazz == null) { throw new NullPointerException("clazz");
}
this.clazz = clazz;
}
@Override public T newChannel() { try { return clazz.getConstructor().newInstance();
} catch (Throwable t) { throw new ChannelException("Unable to create Channel from class " + clazz, t);
}
}
}
所以 channelFactory.newChannel() 实例化其实就是NioServerSocketChannel无参构造方法反射而成。
我们先看一下NioServerSocketChannel的无参构造代码
public NioServerSocketChannel() { this(newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER));
}
无参构造方法中有两个关键点：
1、使用默认的多路复用器辅助类 DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER
private static final SelectorProvider DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER = SelectorProvider.provider();
2、通过newSocket创建ServerSocketChannel
private static ServerSocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) { try { return provider.openServerSocketChannel();
} catch (IOException e) { throw new ChannelException( "Failed to open a server socket.", e);
}
}
我们将newSocket生成的ServerSocketChannel对象继续传递给本类中的NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel)构造方法
public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) { super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
}
在其内部，我们会调用父类AbstractNioMessageChannel的构造方法：
protected AbstractNioMessageChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) { super(parent, ch, readInterestOp);
}
因为是服务端新生成的channel，第一个参数指定为null，表示没有父channel，第二个参数指定为ServerSocketChannel，第三个参数指定ServerSocketChannel关心的事件类型为SelectionKey.OP_ACCEPT。
在AbstractNioMessageChannel内部会继续调用父类AbstractNioChannel的构造方法：
protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) { // 继续调用父类构造方法 super(parent); // 将ServerSocketChannel对象保存 this.ch = ch; // 设置关心的事件 this.readInterestOp = readInterestOp; try { // 设置当前通道为非阻塞的 ch.configureBlocking(false);
} catch (IOException e) { try {
ch.close();
} catch (IOException e2) { if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn( "Failed to close a partially initialized socket.", e2);
}
} throw new ChannelException("Failed to enter non-blocking mode.", e);
}
}
在AbstractNioChannel中做了下面几件事：
1、继续调用父类AbstractChannel(Channel parent)构造方法；
2、通过this.ch = ch 保存ServerSocketChannel， 因为NioServerSocketChannel是Netty封装的对象，而ServerSocketChannel是有前面默认selector_provider生成的，是java nio的， 其实“this.ch = ch”可以被认为是绑定java nio服务端通道至netty对象中；
3、设置ServerSocketChannel关心的事件类型；
4、设置ServerSocketChannel为非阻塞的（熟悉Java NIO的都知道如果不设置为false，启动多路复用器会报异常）
我们再看一下AbstractChannel(Channel parent)的内部代码细节
protected AbstractChannel(Channel parent) { this.parent = parent;
id = newId();
unsafe = newUnsafe();
pipeline = newChannelPipeline();
}
此构造方法中，主要做了三件事：
1、给channel生成一个新的id
2、通过newUnsafe初始化channel的unsafe属性
3、newChannelPipeline初始化channel的pipeline属性
id的生成我们就不细究了，我们主要看看newUnsafe 及 newChannelPipeline是如何创建unsafe对象及pipeline对象的。
newUnsafe()方法调用
在AbstractChannel类中，newUnsafe()是一个抽象方法
protected abstract AbstractUnsafe newUnsafe();
通过上面的类继承结构图，我们找到AbstractNioMessageChannel类中有newUnsafe()的实现
@Override protected AbstractNioUnsafe newUnsafe() { return new NioMessageUnsafe();
}
此方法返回一个NioMessageUnsafe实例对象，而NioMessageUnsafe是AbstractNioMessageChannel的内部类
private final class NioMessageUnsafe extends AbstractNioUnsafe { private final List
NioMessageUnsafe 只覆盖了 父类AbstractNioUnsafe中的read方法，通过NioMessageUnsafe 及其父类的代码便可以知道， 其实unsafe对象是真正的负责底层channel的连接/读/写等操作的，unsafe就好比一个底层channel操作的代理对象。
newChannelPipeline()方法调用
newChannelPipeline直接在AbstractChannel内实现
protected DefaultChannelPipeline newChannelPipeline() { return new DefaultChannelPipeline(this);
}
该方法返回了创建了一个DefaultChannelPipeline对象
protected DefaultChannelPipeline(Channel channel) { this.channel = ObjectUtil.checkNotNull(channel, "channel");
succeededFuture = new SucceededChannelFuture(channel, null);
voidPromise = new VoidChannelPromise(channel, true);
tail = new TailContext(this);
head = new HeadContext(this);
head.next = tail;
tail.prev = head;
}
此DefaultChannelPipeline对象会绑定NioServerSocketChannel对象，并初始化了HeadContext及TailContext对象。
tail = new TailContext(this);
head = new HeadContext(this);
head及tail初始化完成后，它们会相互连接。
通过上面的代码可以得出，pipeline就是一个双向链表。关于Pipeline的更多细节，此处不做赘述，欢迎大家关注下一篇文章。
我们在回到NioServerSocketChannel的构造方法 NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel)
public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) { super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
}
父类构造方法调用完成后，NioServerSocketChannel还要初始化一下自己的配置对象
config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
NioServerSocketChannelConfig是NioServerSocketChannel的内部类
private final class NioServerSocketChannelConfig extends DefaultServerSocketChannelConfig { private NioServerSocketChannelConfig(NioServerSocketChannel channel, ServerSocket javaSocket) { super(channel, javaSocket);
} @Override protected void autoReadCleared() {
clearReadPending();
}
}
而NioServerSocketChannelConfig 又是继承自DefaultServerSocketChannelConfig，通过代码分析，此config对象就是就会对底层ServerSocket一些配置设置行为的封装。
至此NioServerSocketChannel对象应该创建完成了~
总结：
1、NioServerSocketChannel对象内部绑定了Java NIO创建的ServerSocketChannel对象；2、Netty中，每个channel都有一个unsafe对象，此对象封装了Java NIO底层channel的操作细节；
3、Netty中，每个channel都有一个pipeline对象，此对象就是一个双向链表；