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接下來的時間燈塔君持續更新Netty系列一共九篇
Netty源碼解析(一):開始
當前:Netty 源碼解析(二): Netty 的 Channel
Netty 源碼解析(三): Netty 的 Future 和 Promise
Netty 源碼解析(四): Netty 的 ChannelPipeline
Netty 源碼解析(五): Netty 的線程池分析
Netty 源碼解析(六): Channel 的 register 操作
Netty 源碼解析(七): NioEventLoop 工作流程
Netty 源碼解析(八): 回到 Channel 的 register 操作
Netty 源碼解析(九): connect 過程和 bind 過程分析
今天呢!燈塔君跟大家講:
Netty 的 Channel
這節我們來看看 NioSocketChannel 是怎么和 JDK 底層的 SocketChannel 聯系在一起的,它們是一對一的關系。NioServerSocketChannel 和 ServerSocketChannel 同理,也是一對一的關系。

在 Bootstrap(客戶端) 和 ServerBootstrap(服務端) 的啟動過程中都會調用 channel(…) 方法:

下面,我們來看 channel(…) 方法的源碼:
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}
我們可以看到,這個方法只是設置了 channelFactory 為 ReflectiveChannelFactory 的一個實例,然后我們看下這里的 ReflectiveChannelFactory 到底是什么:

newChannel() 方法是 ChannelFactory 接口中的唯一方法,工廠模式大家都很熟悉。我們可以看到,ReflectiveChannelFactory#newChannel() 方法中使用了反射調用 Channel 的無參構造方法來創建 Channel,我們只要知道,ChannelFactory 的 newChannel() 方法什么時候會被調用就可以了。
- 對於NioSocketChannel,由於它充當客戶端的功能,它的創建時機在 connect(…) 的時候;
- 對於NioServerSocketChannel來說,它充當服務端功能,它的創建時機在綁定端口bind(…)的時候。
接下來,我們來簡單追蹤下充當客戶端的Bootstrap中NioSocketChannel的創建過程,看看NioSocketChannel是怎么和JDK 中的SocketChannel關聯在一起的:
1// Bootstrap 2public ChannelFuture connect(String inetHost, int inetPort) { 3 return connect(InetSocketAddress.createUnresolved(inetHost, inetPort)); 4}
然后再往里看到這個方法:
1public ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress) { 2 if (remoteAddress == null) { 3 throw new NullPointerException("remoteAddress"); 4 // validate 只是校驗一下各個參數是不是正確設置了 5 validate(); 6 return doResolveAndConnect(remoteAddress, config.localAddress()); 7}
繼續:
1// 再往里就到這里了2private ChannelFuture doResolveAndConnect(final SocketAddress remoteAddress, final SocketAddress localAddress) { 3 // 我們要說的部分在這里 4 final ChannelFuture regFuture = initAndRegister(); 5 final Channel channel = regFuture.channel(); 6 ...... 7}
然后,我們看initAndRegister()方法:
1final ChannelFuture initAndRegister() { 2 Channel channel = null; 3 try { 4 // 前面我們說過,這里會進行 Channel 的實例化 5 channel = channelFactory.newChannel(); 6 init(channel); 7 } catch (Throwable t) { 8 ... 9 } 10 ... 11 return regFuture; 12}
我們找到了channel = channelFactory.newChannel()這行代碼,根據前面說的,這里會調用相應Channel的無參構造方法。
然后我們就可以去看NioSocketChannel的構造方法了:
1public NioSocketChannel() { 2 // SelectorProvider 實例用於創建 JDK 的 SocketChannel 實例 3 this(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER); 4} 5 6public NioSocketChannel(SelectorProvider provider) { 7 // 看這里,newSocket(provider) 方法會創建 JDK 的 SocketChannel 8 this(newSocket(provider)); 9}
我們可以看到,在調用 newSocket(provider) 的時候,會創建JDK NIO的一個 SocketChannel實例:
1private static SocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) { 2 try { 3 // 創建 SocketChannel 實例 4 return provider.openSocketChannel(); 5 } catch (IOException e) { 6 throw new ChannelException("Failed to open a socket.", e); 7 } 8}
NioServerSocketChannel同理,也非常簡單,從ServerBootstrap#bind(...)方法一路點進去就清楚了。
所以我們知道了,NioSocketChannel 在實例化過程中,會先實例化JDK底層的 SocketChannel,NioServerSocketChannel 也一樣,會先實例化 ServerSocketChannel 實例:

說到這里,我們順便再繼續往里看一下NioSocketChannel的構造方法:
1public NioSocketChannel(SelectorProvider provider) { 2 this(newSocket(provider)); 3}
剛才我們看到這里newSocket(provider)創建了底層的SocketChannel 實例我們繼續往下看構造方法:
1public NioSocketChannel(Channel parent, SocketChannel socket) { 2 super(parent, socket); 3 config = new NioSocketChannelConfig(this, socket.socket()); 4}
上面有兩行代碼,第二行代碼很簡單,實例化了內部的 NioSocketChannelConfig 實例,它用於保存channel的配置信息,這里沒有我們現在需要關心的內容,直接跳過。
第一行調用父類構造器,除了設置屬性外,還設置了SocketChannel的非阻塞模式:
1protected AbstractNioByteChannel(Channel parent, SelectableChannel ch) { 2 // 毫無疑問,客戶端關心的是 OP_READ 事件,等待讀取服務端返回數據 3 super(parent, ch, SelectionKey.OP_READ); 4} 5 6// 然后是到這里 7protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) { 8 super(parent); 9 this.ch = ch; 10 // 我們看到這里只是保存了 SelectionKey.OP_READ 這個信息,在后面的時候會用到 11 this.readInterestOp = readInterestOp; 12 try { 13 // ******設置 channel 的非阻塞模式****** 14 ch.configureBlocking(false); 15 } catch (IOException e) { 16 ...... 17 } 18}
NioServerSocketChannel的構造方法類似,也設置了非阻塞,然后設置服務端關心的SelectionKey.OP_ACCEPT事件:
1public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) { 2 // 對於服務端來說,關心的是 SelectionKey.OP_ACCEPT 事件,等待客戶端連接 3 super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT); 4 config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket()); 5}
這節關於Channel的內容我們先介紹這么多,主要就是實例化了JDK層的SocketChannel或ServerSocketChannel,然后設置了非阻塞模式,我們后面再繼續深入下去。
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