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今天是猿灯塔“365篇原创计划”第九篇。
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
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
当前：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：
connect 过程和 bind过程分析
connect 过程和 bind 过程分析
上面我们介绍的 register 操作非常关键，它建立起来了很多的东西，它是 Netty 中 NioSocketChannel 和 NioServerSocketChannel 开始工作的起点。这一节，我们来说说 register 之后的 connect 操作和 bind 操作。这节非常简单。
connect 过程分析
对于客户端 NioSocketChannel 来说，前面 register 完成以后，就要开始 connect 了，这一步将连接到服务端。
privateChannelFuturedoResolveAndConnect(finalSocketAddressremoteAddress,finalSocketAddresslocalAddress){
//这里完成了register操作
finalChannelFutureregFuture=initAndRegister();
finalChannelchannel=regFuture.channel();
//这里我们不去纠结register操作是否isDone()
if(regFuture.isDone()){
if(!regFuture.isSuccess()){
returnregFuture;
}
//看这里
returndoResolveAndConnect0(channel,remoteAddress,localAddress,channel.newPromise());
}else{
....
}
}
这里大家自己一路点进去，我就不浪费篇幅了。最后，我们会来到 AbstractChannel 的 connect 方法：
@Override
publicChannelFutureconnect(SocketAddressremoteAddress,ChannelPromisepromise){
returnpipeline.connect(remoteAddress,promise);
}
我们看到，connect 操作是交给 pipeline 来执行的。进入 pipeline 中，我们会发现，connect 这种 Outbound 类型的操作，是从 pipeline 的 tail 开始的：
前面我们介绍的 register 操作是 Inbound 的，是从 head 开始的
@Override
publicfinalChannelFutureconnect(SocketAddressremoteAddress,ChannelPromisepromise){
returntail.connect(remoteAddress,promise);
}
接下来就是 pipeline 的操作了，从 tail 开始，执行 pipeline 上的 Outbound 类型的 handlers 的 connect(...) 方法，那么真正的底层的 connect 的操作发生在哪里呢？还记得我们的 pipeline 的图吗？
从 tail 开始往前找 out 类型的 handlers，每经过一个 handler，都执行里面的 connect() 方法，最后会到 head 中，因为 head 也是 Outbound 类型的，我们需要的 connect 操作就在 head 中，它会负责调用 unsafe 中提供的 connect 方法：
//HeadContext
publicvoidconnect(
ChannelHandlerContextctx,
SocketAddressremoteAddress,SocketAddresslocalAddress,
ChannelPromisepromise)throwsException{
unsafe.connect(remoteAddress,localAddress,promise);
}
接下来，我们来看一看 connect 在 unsafe 类中所谓的底层操作：
//AbstractNioChannel.AbstractNioUnsafe
@Override
publicfinalvoidconnect(
finalSocketAddressremoteAddress,finalSocketAddresslocalAddress,finalChannelPromisepromise){
......
booleanwasActive=isActive();
//大家自己点进去看doConnect方法
//这一步会做JDK底层的SocketChannelconnect，然后设置interestOps为SelectionKey.OP_CONNECT
//返回值代表是否已经连接成功
if(doConnect(remoteAddress,localAddress)){
//处理连接成功的情况
fulfillConnectPromise(promise,wasActive);
}else{
connectPromise=promise;
requestedRemoteAddress=remoteAddress;
//下面这块代码，在处理连接超时的情况，代码很简单
//这里用到了NioEventLoop的定时任务的功能，这个我们之前一直都没有介绍过，因为我觉得也不太重要
intconnectTimeoutMillis=config().getConnectTimeoutMillis();
if(connectTimeoutMillis>0){
connectTimeoutFuture=eventLoop().schedule(newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
ChannelPromiseconnectPromise=AbstractNioChannel.this.connectPromise;
ConnectTimeoutExceptioncause=
newConnectTimeoutException("connectiontimedout:"+remoteAddress);
if(connectPromise!=null&&connectPromise.tryFailure(cause)){
close(voidPromise());
}
}
},connectTimeoutMillis,TimeUnit.MILLISECONDS);
}
promise.addListener(newChannelFutureListener(){
@Override
publicvoidoperationComplete(ChannelFuturefuture)throwsException{
if(future.isCancelled()){
if(connectTimeoutFuture!=null){
connectTimeoutFuture.cancel(false);
}
connectPromise=null;
close(voidPromise());
}
}
});
}
}catch(Throwablet){
promise.tryFailure(annotateConnectException(t,remoteAddress));
closeIfClosed();
}
}
如果上面的 doConnect 方法返回 false，那么后续是怎么处理的呢？在上一节介绍的 register 操作中，channel 已经 register 到了 selector 上，只不过将 interestOps 设置为了 0，也就是什么都不监听。而在上面的 doConnect 方法中，我们看到它在调用底层的 connect 方法后，会设置 interestOps 为 SelectionKey.OP_CONNECT。剩下的就是 NioEventLoop 的事情了，还记得 NioEventLoop 的 run() 方法吗？也就是说这里的 connect 成功以后，这个 TCP 连接就建立起来了，后续的操作会在 NioEventLoop.run() 方法中被 processSelectedKeys() 方法处理掉。
bind 过程分析
说完 connect 过程，我们再来简单看下 bind 过程：
privateChannelFuturedoBind(finalSocketAddresslocalAddress){
//**前面说的initAndRegister**
finalChannelFutureregFuture=initAndRegister();
finalChannelchannel=regFuture.channel();
if(regFuture.cause()!=null){
returnregFuture;
}
if(regFuture.isDone()){
//register动作已经完成，那么执行bind操作
ChannelPromisepromise=channel.newPromise();
doBind0(regFuture,channel,localAddress,promise);
returnpromise;
}else{
......
}
}
然后一直往里看，会看到，bind 操作也是要由 pipeline 来完成的： // AbstractChannel
@Override
publicChannelFuturebind(SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise){
returnpipeline.bind(localAddress,promise);
}
bind 操作和 connect 一样，都是 Outbound 类型的，所以都是 tail 开始：
@Override
publicfinalChannelFuturebind(SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise){
returntail.bind(localAddress,promise);
}
最后的 bind 操作又到了 head 中，由 head 来调用 unsafe 提供的 bind 方法：
@Override
publicvoidbind(
ChannelHandlerContextctx,SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise)
throwsException{
unsafe.bind(localAddress,promise);
}
感兴趣的读者自己去看一下 unsafe 中的 bind 方法，非常简单，bind 操作也不是什么异步方法，我们就介绍到这里了。本节非常简单，就是想和大家介绍下 Netty 中各种操作的套路。
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