在服务器启动过程初,我们向ServerBootstrap类传入了两个线程池,一个负责处理I/O连接请求,另一个用来处理连接后的读写操作。主事件循环主要负责接收客户端连接,之后创建与客户端连接的NioSocketChannel,然后将其注册到子事件循环上面,由子事件循环负责处理子Channel的读写操作。
## 7.2.1 Accept事件的注册
向java的channel注册Accept事件发生在bind阶段(AbstractBootstrap的doBind0方法)结束的最后,bind结束后触发了Pipeline的fireChannelActive事件,经由NioServerSocketChannel的Pipeline的TailContext传播到HeadContext,最后由unsafe向线程池提交fireChannelActive任务完成Accept的注册。
```
// AbstractChannel.java中的AbstractUnsafe的bind()
if (!wasActive && isActive()) {
invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
pipeline.fireChannelActive();
}
});
}
```
Pipeline执行fireChannelActive从HeadContext开始触发,Head执行readIfIsAutoRead方法
```
// DefaultChannelPipeline.java的HeadContext中
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.fireChannelActive();
readIfIsAutoRead();
}
```
在readIfIsAutoRead中,调用channel的read(),由于read是outbound方法,最终会调用NioServerSocketChannel的unsafe的beginRead,在里面注册Accept事件。
```
// AbstractNioChannel.java中的AbstractNioUnsafe类
protected void doBeginRead() throws Exception {
// Channel.read() or ChannelHandlerContext.read() was called
final SelectionKey selectionKey = this.selectionKey;
if (!selectionKey.isValid()) {
return;
}
readPending = true;
final int interestOps = selectionKey.interestOps();
if ((interestOps & readInterestOp) == 0) {
selectionKey.interestOps(interestOps | readInterestOp);
}
}
```
## 7.2.2 Accept事件处理器
在服务器启动完成后,NioServerSocketChannel的Pipeline结构如下:
```
Head[I/O] <--> ServerBootstrapAcceptor[IN] <--> Tail[IN]
```
Pipeline中的ServerBootstrapAcceptor是用来处理连接任务,其逻辑比较简单:在服务器启动时调用childHandler方法设置了ServerBootstrap的子Channel的处理器,此时会将childChannelHandler添加到子Channel中(NioSocketChannel会在连接过程中创建);设置子Channel的配置和属性;最后将子Channel注册到子线程池组中。
```
// 子Channel是服务器接收到请求后创建与客户端连接的通道
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
final Channel child = (Channel) msg;
child.pipeline().addLast(childHandler); // 向子Channel添加子处理器
// 设置子Channel的配置和属性
for (Entry<ChannelOption<?>, Object> e: childOptions) {
try {
if (!child.config().setOption((ChannelOption<Object>) e.getKey(), e.getValue())) {
logger.warn("Unknown channel option: " + e);
}
} catch (Throwable t) {
logger.warn("Failed to set a channel option: " + child, t);
}
}
for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e: childAttrs) {
child.attr((AttributeKey<Object>) e.getKey()).set(e.getValue());
}
try {// 将子Channel注册到子线程池组这
childGroup.register(child).addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
if (!future.isSuccess()) {
forceClose(child, future.cause());
}
}
});
} catch (Throwable t) {
forceClose(child, t);
}
}
```
## 7.2.3 Accept事件的处理
在Nio的事件循环中,如果select到I/O连接或读时,最终会使用服务器的NioServerSocketChannel内部的NioMessageUnsafe的read()进行处理。
```
private final List<Object> readBuf = new ArrayList<Object>(); // Unsafe内部变量
read(){
try {
do {
int localRead = doReadMessages(readBuf); // accept建立建立,创建客户端Channel
if (localRead == 0) {
break;
}
if (localRead < 0) {
closed = true;
break;
}
allocHandle.incMessagesRead(localRead);
} while (allocHandle.continueReading()); // 是否还有读取的数据
} catch (Throwable t) {
exception = t;
}
// 通知Pipeline
int size = readBuf.size();
for (int i = 0; i < size; i ++) {
readPending = false;
pipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i));
}
allocHandle.readComplete(); 重新计算缓冲池大小
pipeline.fireChannelReadComplete();
```
1. Netty中缓冲区使用RecvByteBufAllocator和RecvByteBufAllocator.Handle来进行分配,在内存管理一节有详细说明。
2. accept获得连接成功与客户端的javaChannel,然后创建NettyChannel,NioSocketChannel(初始化过程与NioServerSocketChannel类似,有channelID,unsafe和Pipeline),也会创建Config和AdaptiveRecvByteBufAllocator。
3. 通知Pipeline,触发fireChannelRead,参数msg为创建的客户端通道NioSocketChannel,Head的channelRead没有实际内容,传给ServerBootstrapAcceptor,ServerBootstrapAcceptor负责讲用户定义的childHandler加入到子ChannelHandler的Pipeline中。
4. 最后,重新计算缓冲池大小(可能扩容或减小)
5. 触发Pipeline的fireChannelReadComplete
此时,与客户端的javaChannel已经建立,并且创建了Netty的客户端NioSocketChannel,并将其注册子线程池组中,在子线程池的事件循环中,会处理read事件。