Netty源码分析（一）概览

准备将Netty的源码过一下，一来对本身是个总结消化的过程，二来但愿对那些打算看Netty源码的人（已经熟悉Netty的Reactor模型）能有一些帮助。目前所看Netty版本是4.1.3.Final。

1 目录

• Netty概览
• EventLoopGroup分析

2 概览

2.1 服务器端demo

看下一个简单的Netty服务器端的例子

public static void main(String[] args){
	EventLoopGroup bossGroup=new NioEventLoopGroup(1);
	EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
	try {
		ServerBootstrap serverBootstrap=new ServerBootstrap();
		serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
			.channel(NioServerSocketChannel.class)
			.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 200)
			.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
				@Override
				protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
					ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(80,0,4,0,4));
					ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("UTF-8")));
					ch.pipeline().addLast(new TcpServerHandler());
				}
			});
		ChannelFuture f=serverBootstrap.bind(8080).sync();
		f.channel().closeFuture().sync();
	} catch (InterruptedException e) {
		e.printStackTrace();
	}finally {  
        workerGroup.shutdownGracefully();  
        bossGroup.shutdownGracefully();  
    }  
}

先来简单说说上述遇到的类：

2.2 EventLoopGroup介绍

它主要包含2个方面的功能，注册Channel和执行一些Runnable任务。

功能1：先来看看注册Channel，即将Channel注册到Selector上，由Selector来调度Channel的相关事件，如读、写、Accept等事件。

而EventLoopGroup的设计是，它包含多个EventLoop（每个EventLoop一般内部包含一个线程），在执行上述注册过程当中是须要选择其中的一个EventLoop来执行上述注册行为，这里就出现了一个选择策略的问题，该选择策略接口是EventExecutorChooser，你也能够自定义一个实现。

从上面能够看到，EventLoopGroup作的工做大部分是一些整体性的工做如初始化上述多个EventLoop、EventExecutorChooser等，具体的注册Channel仍是交给它内部的EventLoop来实现。

功能2：执行一些Runnable任务

EventLoopGroup继承了EventExecutorGroup，EventExecutorGroup也是EventExecutor的集合，EventExecutorGroup也是掌管着EventExecutor的初始化工做，EventExecutorGroup对于Runnable任务的执行也是选择内部中的一个EventExecutor来作具体的执行工做。

netty中不少任务都是异步执行的，一旦当前线程要对某个EventLoop执行相关操做，如注册Channel到某个EventLoop，若是当前线程和所要操做的EventLoop内部的线程不是同一个，则当前线程就仅仅向EventLoop提交一个注册任务，对外返回一个ChannelFuture。

总结：EventLoopGroup含有上述2种功能，它更多的是一个集合，可是具体的功能实现仍是选择内部的一个item元素来执行相关任务。 这里的内部item元素一般即实现了EventLoop，又实现了EventExecutor，如NioEventLoop等

2.3 ChannelPipeline介绍

上述EventLoopGroup能够将一个Channel注册到内部的一个EventLoop的Selector上，而后对于这个Channel的相关读写等事件，Netty专门设计了一个ChannelPipeline来进行处理。每个Channel都有一个ChannelPipeline来处理该Channel的读写等事件。

2.4 bind过程

上述serverBootstrap的bind过程以下：

• 建立出你所指定的NioServerSocketChannel，而后初始化一些Socket方面的参数

• 为上述Channel的ChannelPipeline配置一个ChannelHandler，该ChannelHandler的做用就是在该Channel成功注册到Selector上的时候，初始化一些逻辑，即initChannel方法中执行一些逻辑，该逻辑就是向ChannelPipeline中添加一个新的ChannelHandler即ServerBootstrapAcceptor

• 而后开始将该Channel注册到上述EventLoopGroup bossGroup中，该EventLoopGroup bossGroup会选择内部的一个EventLoop来执行实际的注册行为（这个时候就是当前线程和操做的EventLoop不是同一个线程，即该过程是异步提交一个Runnable），一旦注册完成，就执行上述ChannelHandler的initChannel方法

至此，就完成了整个bind过程。一旦EventLoop内部的Selector检测到NioServerSocketChannel有新的链接到来的事件，则会交给NioServerSocketChannel的ChannelPipeline来处理，重点就是ChannelPipeline中的上述ServerBootstrapAcceptor，ServerBootstrapAcceptor作以下操做：

• 1 为新的Channel的ChannelPipeline配置咱们上述代码中的childHandler指定的ChannelHandler

• 2 将新的Channel注册到了上述EventLoopGroup workerGroup中

2.5 sync介绍

bind方法返回的是一个ChannelFuture，从上面咱们也知道该过程是异步的，sync方法则是一直等待到该异步过程结束。

再看下f.channel().closeFuture().sync()这个方法

每个ChannelFuture都是和一个Channel绑定的，因此能够经过ChannelFuture来获取对应绑定的Channel对象

每个Channel对象都有一个CloseFuture closeFuture对象，上述closeFuture方法并非去执行close方法而是获取到这个CloseFuture closeFuture对象，而后调用它的sync方法即等待这个Future的结束。通常正常状况下是不会调用这个Future的结束方法的，只是在上述过程或者其余过程出现问题的时候，如注册到EventLoop失败等才会去调用这个Feture的结束方法，因此正常状况下主线程会一直阻塞在CloseFuture closeFuture的sync方法上。

3 误区

上述的bossGroup的建立问题。

咱们都知道bossGroup是用来accept链接，而后将链接绑定到workerGroup中的，通常状况下bossGroup设置线程数为1便可（基本只能为1），咱们同时知道Ractor模型中可使用多个Acceptor线程来执行accept操做，加快accept的速度。

若是你想加快accept的速度，想开启多线程来accept，这时候想设置bossGroup的线程数为多个的话，就大错特错了，是根本没效果的。

结合上面的原理，只有在bind端口的时候才会建立一个ServerSocketChannel，而后注册到bossGroup内部的一个EventLoop中，仍然是单线程负责ServerSocketChannel的accept工做，而bossGroup中的多线程仅仅是为bind多个端口服务的。

咱们来看下tomcat是如何容许多个Acceptor线程来执行accept操做的：

• 1 建立了一个ServerSocketChannel serverSock，并bind到某个端口

• 2 开启多个Acceptor线程，每一个线程逻辑都是执行上述serverSock的accept方法

没有使用Selector来执行accept操做，能够多线程并发执行上述serverSock的accept方法。

一旦使用了Selector，基本上就至关于将ServerSocketChannel serverSock绑定到了Selector所在线程上了（Selector不是线程安全的，只能在一个线程中被调度执行）

4 后续

下一篇就要详细描述下EventLoopGroup了。

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