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今天是猿燈塔“365篇原創計划”第九篇。
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
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
當前：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：
connect 過程和 bind過程分析
connect 過程和 bind 過程分析
上面我們介紹的 register 操作非常關鍵，它建立起來了很多的東西，它是 Netty 中 NioSocketChannel 和 NioServerSocketChannel 開始工作的起點。這一節，我們來說說 register 之后的 connect 操作和 bind 操作。這節非常簡單。
connect 過程分析
對於客戶端 NioSocketChannel 來說，前面 register 完成以后，就要開始 connect 了，這一步將連接到服務端。
privateChannelFuturedoResolveAndConnect(finalSocketAddressremoteAddress,finalSocketAddresslocalAddress){
//這里完成了register操作
finalChannelFutureregFuture=initAndRegister();
finalChannelchannel=regFuture.channel();
//這里我們不去糾結register操作是否isDone()
if(regFuture.isDone()){
if(!regFuture.isSuccess()){
returnregFuture;
}
//看這里
returndoResolveAndConnect0(channel,remoteAddress,localAddress,channel.newPromise());
}else{
....
}
}
這里大家自己一路點進去，我就不浪費篇幅了。最后，我們會來到 AbstractChannel 的 connect 方法：
@Override
publicChannelFutureconnect(SocketAddressremoteAddress,ChannelPromisepromise){
returnpipeline.connect(remoteAddress,promise);
}
我們看到，connect 操作是交給 pipeline 來執行的。進入 pipeline 中，我們會發現，connect 這種 Outbound 類型的操作，是從 pipeline 的 tail 開始的：
前面我們介紹的 register 操作是 Inbound 的，是從 head 開始的
@Override
publicfinalChannelFutureconnect(SocketAddressremoteAddress,ChannelPromisepromise){
returntail.connect(remoteAddress,promise);
}
接下來就是 pipeline 的操作了，從 tail 開始，執行 pipeline 上的 Outbound 類型的 handlers 的 connect(...) 方法，那么真正的底層的 connect 的操作發生在哪里呢？還記得我們的 pipeline 的圖嗎？
從 tail 開始往前找 out 類型的 handlers，每經過一個 handler，都執行里面的 connect() 方法，最后會到 head 中，因為 head 也是 Outbound 類型的，我們需要的 connect 操作就在 head 中，它會負責調用 unsafe 中提供的 connect 方法：
//HeadContext
publicvoidconnect(
ChannelHandlerContextctx,
SocketAddressremoteAddress,SocketAddresslocalAddress,
ChannelPromisepromise)throwsException{
unsafe.connect(remoteAddress,localAddress,promise);
}
接下來，我們來看一看 connect 在 unsafe 類中所謂的底層操作：
//AbstractNioChannel.AbstractNioUnsafe
@Override
publicfinalvoidconnect(
finalSocketAddressremoteAddress,finalSocketAddresslocalAddress,finalChannelPromisepromise){
......
booleanwasActive=isActive();
//大家自己點進去看doConnect方法
//這一步會做JDK底層的SocketChannelconnect，然后設置interestOps為SelectionKey.OP_CONNECT
//返回值代表是否已經連接成功
if(doConnect(remoteAddress,localAddress)){
//處理連接成功的情況
fulfillConnectPromise(promise,wasActive);
}else{
connectPromise=promise;
requestedRemoteAddress=remoteAddress;
//下面這塊代碼，在處理連接超時的情況，代碼很簡單
//這里用到了NioEventLoop的定時任務的功能，這個我們之前一直都沒有介紹過，因為我覺得也不太重要
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，那么后續是怎么處理的呢？在上一節介紹的 register 操作中，channel 已經 register 到了 selector 上，只不過將 interestOps 設置為了 0，也就是什么都不監聽。而在上面的 doConnect 方法中，我們看到它在調用底層的 connect 方法后，會設置 interestOps 為 SelectionKey.OP_CONNECT。剩下的就是 NioEventLoop 的事情了，還記得 NioEventLoop 的 run() 方法嗎？也就是說這里的 connect 成功以后，這個 TCP 連接就建立起來了，后續的操作會在 NioEventLoop.run() 方法中被 processSelectedKeys() 方法處理掉。
bind 過程分析
說完 connect 過程，我們再來簡單看下 bind 過程：
privateChannelFuturedoBind(finalSocketAddresslocalAddress){
//**前面說的initAndRegister**
finalChannelFutureregFuture=initAndRegister();
finalChannelchannel=regFuture.channel();
if(regFuture.cause()!=null){
returnregFuture;
}
if(regFuture.isDone()){
//register動作已經完成，那么執行bind操作
ChannelPromisepromise=channel.newPromise();
doBind0(regFuture,channel,localAddress,promise);
returnpromise;
}else{
......
}
}
然后一直往里看，會看到，bind 操作也是要由 pipeline 來完成的： // AbstractChannel
@Override
publicChannelFuturebind(SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise){
returnpipeline.bind(localAddress,promise);
}
bind 操作和 connect 一樣，都是 Outbound 類型的，所以都是 tail 開始：
@Override
publicfinalChannelFuturebind(SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise){
returntail.bind(localAddress,promise);
}
最后的 bind 操作又到了 head 中，由 head 來調用 unsafe 提供的 bind 方法：
@Override
publicvoidbind(
ChannelHandlerContextctx,SocketAddresslocalAddress,ChannelPromisepromise)
throwsException{
unsafe.bind(localAddress,promise);
}
感興趣的讀者自己去看一下 unsafe 中的 bind 方法，非常簡單，bind 操作也不是什么異步方法，我們就介紹到這里了。本節非常簡單，就是想和大家介紹下 Netty 中各種操作的套路。
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