摘要:而用于主線程池的屬性都定義在中本篇只是簡(jiǎn)單介紹了一下引導(dǎo)類的配置屬性,下一篇我將詳細(xì)介紹服務(wù)端引導(dǎo)類的過(guò)程分析。
從Java1.4開(kāi)始, Java引入了non-blocking IO,簡(jiǎn)稱NIO。NIO與傳統(tǒng)socket最大的不同就是引入了Channel和多路復(fù)用selector的概念。傳統(tǒng)的socket是基于stream的,它是單向的,有InputStream表示read和OutputStream表示寫。而Channel是雙工的,既支持讀也支持寫,channel的讀/寫都是面向Buffer。 NIO中引入的多路復(fù)用Selector機(jī)制(如果是linux系統(tǒng),則應(yīng)用的epoll事件通知機(jī)制)可使一個(gè)線程同時(shí)監(jiān)聽(tīng)多個(gè)Channel上發(fā)生的事件。 雖然Java NIO相比于以往確實(shí)是一個(gè)大的突破,但是如果要真正上手進(jìn)行開(kāi)發(fā),且想要開(kāi)發(fā)出好的一個(gè)服務(wù)端網(wǎng)絡(luò)程序,那么你得要花費(fèi)一點(diǎn)功夫了,畢竟Java NIO只是提供了一大堆的API而已,對(duì)于一般的軟件開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)只能呵呵了。因此,社區(qū)中就涌現(xiàn)了很多基于Java NIO的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用框架,其中以Apache的Mina,以及Netty最為出名,從本篇開(kāi)始我們將深入的分析一下Netty的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 。
</>復(fù)制代碼
本系列是基于Netty4.1.18這個(gè)版本。
在分析源碼之前,我們還是先看看Netty官方的樣例代碼,了解一下Netty一般是如何進(jìn)行服務(wù)端及客戶端開(kāi)發(fā)的。
Netty服務(wù)端示例:
</>復(fù)制代碼
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1)
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); // (2)
b.group(bossGroup, workerGroup) // (3)
.channel(NioServerSocketChannel.class) // (4)
.handler(new LoggingHandler()) // (5)
.childHandler(new ChannelInitializer() { // (6)
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new DiscardServerHandler());
}
})
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) // (7)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (8)
// Bind and start to accept incoming connections.
ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // (9)
// Wait until the server socket is closed.
// In this example, this does not happen, but you can do that to gracefully
// shut down your server.
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
上面這段代碼展示了服務(wù)端的一個(gè)基本步驟:
1、 初始化用于Acceptor的主"線程池"以及用于I/O工作的從"線程池";
2、 初始化ServerBootstrap實(shí)例, 此實(shí)例是netty服務(wù)端應(yīng)用開(kāi)發(fā)的入口,也是本篇介紹的重點(diǎn), 下面我們會(huì)深入分析;
3、 通過(guò)ServerBootstrap的group方法,設(shè)置(1)中初始化的主從"線程池";
4、 指定通道channel的類型,由于是服務(wù)端,故而是NioServerSocketChannel;
5、 設(shè)置ServerSocketChannel的處理器(此處不詳述,后面的系列會(huì)進(jìn)行深入分析)
6、 設(shè)置子通道也就是SocketChannel的處理器, 其內(nèi)部是實(shí)際業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的"主戰(zhàn)場(chǎng)"(此處不詳述,后面的系列會(huì)進(jìn)行深入分析)
7、 配置ServerSocketChannel的選項(xiàng)
8、 配置子通道也就是SocketChannel的選項(xiàng)
9、 綁定并偵聽(tīng)某個(gè)端口
接著,我們?cè)倏纯纯蛻舳耸侨绾伍_(kāi)發(fā)的:
Netty客戶端示例:
</>復(fù)制代碼
public class TimeClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String host = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); // (1)
try {
Bootstrap b = new Bootstrap(); // (2)
b.group(workerGroup); // (3)
b.channel(NioSocketChannel.class); // (4)
b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (5)
b.handler(new ChannelInitializer() { // (6)
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler());
}
});
// Start the client.
ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // (7)
// Wait until the connection is closed.
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
客戶端的開(kāi)發(fā)步驟和服務(wù)端都差不多:
1、 初始化用于連接及I/O工作的"線程池";
2、 初始化Bootstrap實(shí)例, 此實(shí)例是netty客戶端應(yīng)用開(kāi)發(fā)的入口,也是本篇介紹的重點(diǎn), 下面我們會(huì)深入分析;
3、 通過(guò)Bootstrap的group方法,設(shè)置(1)中初始化的"線程池";
4、 指定通道channel的類型,由于是客戶端,故而是NioSocketChannel;
5、 設(shè)置SocketChannel的選項(xiàng)(此處不詳述,后面的系列會(huì)進(jìn)行深入分析);
6、 設(shè)置SocketChannel的處理器, 其內(nèi)部是實(shí)際業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的"主戰(zhàn)場(chǎng)"(此處不詳述,后面的系列會(huì)進(jìn)行深入分析);
7、 連接指定的服務(wù)地址;
通過(guò)對(duì)上面服務(wù)端及客戶端代碼分析,Bootstrap是Netty應(yīng)用開(kāi)發(fā)的入口,如果想要理解Netty內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),那么有必要先了解一下Bootstrap內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
首先我們先看一下ServerBootstrap及Bootstrap的類繼承結(jié)構(gòu)圖:
通過(guò)類圖我們知道AbstractBootstrap類是ServerBootstrap及Bootstrap的基類,我們先看一下AbstractBootstrap類的主要代碼:
</>復(fù)制代碼
public abstract class AbstractBootstrap, C extends Channel> implements Cloneable {
volatile EventLoopGroup group;
private volatile ChannelFactory channelFactory;
private final Map, Object> options = new LinkedHashMap, Object>();
private final Map, Object> attrs = new LinkedHashMap, Object>();
private volatile ChannelHandler handler;
public B group(EventLoopGroup group) {
if (group == null) {
throw new NullPointerException("group");
}
if (this.group != null) {
throw new IllegalStateException("group set already");
}
this.group = group;
return self();
}
private B self() {
return (B) this;
}
public B channel(Class channelClass) {
if (channelClass == null) {
throw new NullPointerException("channelClass");
}
return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory(channelClass));
}
@Deprecated
public B channelFactory(ChannelFactory channelFactory) {
if (channelFactory == null) {
throw new NullPointerException("channelFactory");
}
if (this.channelFactory != null) {
throw new IllegalStateException("channelFactory set already");
}
this.channelFactory = channelFactory;
return self();
}
public B channelFactory(io.netty.channel.ChannelFactory channelFactory) {
return channelFactory((ChannelFactory) channelFactory);
}
public B option(ChannelOption option, T value) {
if (option == null) {
throw new NullPointerException("option");
}
if (value == null) {
synchronized (options) {
options.remove(option);
}
} else {
synchronized (options) {
options.put(option, value);
}
}
return self();
}
public B attr(AttributeKey key, T value) {
if (key == null) {
throw new NullPointerException("key");
}
if (value == null) {
synchronized (attrs) {
attrs.remove(key);
}
} else {
synchronized (attrs) {
attrs.put(key, value);
}
}
return self();
}
public B validate() {
if (group == null) {
throw new IllegalStateException("group not set");
}
if (channelFactory == null) {
throw new IllegalStateException("channel or channelFactory not set");
}
return self();
}
public ChannelFuture bind(int inetPort) {
return bind(new InetSocketAddress(inetPort));
}
public ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
validate();
if (localAddress == null) {
throw new NullPointerException("localAddress");
}
return doBind(localAddress);
}
private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
final Channel channel = regFuture.channel();
if (regFuture.cause() != null) {
return regFuture;
}
if (regFuture.isDone()) {
// At this point we know that the registration was complete and successful.
ChannelPromise promise = channel.newPromise();
doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
return promise;
} else {
// Registration future is almost always fulfilled already, but just in case it"s not.
final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);
regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
Throwable cause = future.cause();
if (cause != null) {
// Registration on the EventLoop failed so fail the ChannelPromise directly to not cause an
// IllegalStateException once we try to access the EventLoop of the Channel.
promise.setFailure(cause);
} else {
// Registration was successful, so set the correct executor to use.
// See https://github.com/netty/netty/issues/2586
promise.registered();
doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
}
}
});
return promise;
}
}
final ChannelFuture initAndRegister() {
Channel channel = null;
try {
channel = channelFactory.newChannel();
init(channel);
} catch (Throwable t) {
if (channel != null) {
// channel can be null if newChannel crashed (eg SocketException("too many open files"))
channel.unsafe().closeForcibly();
}
// as the Channel is not registered yet we need to force the usage of the GlobalEventExecutor
return new DefaultChannelPromise(channel, GlobalEventExecutor.INSTANCE).setFailure(t);
}
ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
if (regFuture.cause() != null) {
if (channel.isRegistered()) {
channel.close();
} else {
channel.unsafe().closeForcibly();
}
}
return regFuture;
}
abstract void init(Channel channel) throws Exception;
private static void doBind0(
final ChannelFuture regFuture, final Channel channel,
final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {
// This method is invoked before channelRegistered() is triggered. Give user handlers a chance to set up
// the pipeline in its channelRegistered() implementation.
channel.eventLoop().execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
if (regFuture.isSuccess()) {
channel.bind(localAddress, promise).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE);
} else {
promise.setFailure(regFuture.cause());
}
}
});
}
public B handler(ChannelHandler handler) {
if (handler == null) {
throw new NullPointerException("handler");
}
this.handler = handler;
return self();
}public abstract AbstractBootstrapConfig config();
}
現(xiàn)在我們以示例代碼為出發(fā)點(diǎn),來(lái)詳細(xì)分析一下引導(dǎo)類內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié):
1、 首先看看服務(wù)端的b.group(bossGroup, workerGroup):
調(diào)用ServerBootstrap的group方法,設(shè)置react模式的主線程池 以及 IO 操作線程池,ServerBootstrap中的group代碼如下:
</>復(fù)制代碼
public ServerBootstrap group(EventLoopGroup parentGroup, EventLoopGroup childGroup) {
super.group(parentGroup);
if (childGroup == null) {
throw new NullPointerException("childGroup");
}
if (this.childGroup != null) {
throw new IllegalStateException("childGroup set already");
}
this.childGroup = childGroup;
return this;
}
在group方法中,會(huì)繼續(xù)調(diào)用父類的group方法,而通過(guò)類繼承圖我們知道,super.group(parentGroup)其實(shí)調(diào)用的就是AbstractBootstrap的group方法。AbstractBootstrap中g(shù)roup代碼如下:
</>復(fù)制代碼
public B group(EventLoopGroup group) {
if (group == null) {
throw new NullPointerException("group");
}
if (this.group != null) {
throw new IllegalStateException("group set already");
}
this.group = group;
return self();
}
通過(guò)以上分析,我們知道了AbstractBootstrap中定義了主線程池group的引用,而子線程池childGroup的引用是定義在ServerBootstrap中。
當(dāng)我們查看客戶端Bootstrap的group方法時(shí),我們發(fā)現(xiàn),其是直接調(diào)用的父類AbstractBoostrap的group方法。
2、示例代碼中的 channel()方法
無(wú)論是服務(wù)端還是客戶端,channel調(diào)用的都是基類的channel方法,其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)如下:
</>復(fù)制代碼
public B channel(Class channelClass) {
if (channelClass == null) {
throw new NullPointerException("channelClass");
}
return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory(channelClass));
}
</>復(fù)制代碼
public B channelFactory(ChannelFactory channelFactory) {
if (channelFactory == null) {
throw new NullPointerException("channelFactory");
}
if (this.channelFactory != null) {
throw new IllegalStateException("channelFactory set already");
}
this.channelFactory = channelFactory;
return self();
}
我們發(fā)現(xiàn),其實(shí)channel方法內(nèi)部,只是初始化了一個(gè)用于生產(chǎn)指定channel類型的工廠實(shí)例。
3、option / handler / attr 方法
option: 設(shè)置通道的選項(xiàng)參數(shù), 對(duì)于服務(wù)端而言就是ServerSocketChannel, 客戶端而言就是SocketChannel;
handler: 設(shè)置主通道的處理器, 對(duì)于服務(wù)端而言就是ServerSocketChannel,也就是用來(lái)處理Acceptor的操作;
對(duì)于客戶端的SocketChannel,主要是用來(lái)處理 業(yè)務(wù)操作;
attr: 設(shè)置通道的屬性;
option / handler / attr方法都定義在AbstractBootstrap中, 所以服務(wù)端和客戶端的引導(dǎo)類方法調(diào)用都是調(diào)用的父類的對(duì)應(yīng)方法。
4、childHandler / childOption / childAttr 方法(只有服務(wù)端ServerBootstrap才有child類型的方法)
對(duì)于服務(wù)端而言,有兩種通道需要處理, 一種是ServerSocketChannel:用于處理用戶連接的accept操作, 另一種是SocketChannel,表示對(duì)應(yīng)客戶端連接。而對(duì)于客戶端,一般都只有一種channel,也就是SocketChannel。
因此以child開(kāi)頭的方法,都定義在ServerBootstrap中,表示處理或配置服務(wù)端接收到的對(duì)應(yīng)客戶端連接的SocketChannel通道。
childHandler / childOption / childAttr 在ServerBootstrap中的對(duì)應(yīng)代碼如下:
</>復(fù)制代碼
public ServerBootstrap childHandler(ChannelHandler childHandler) {
if (childHandler == null) {
throw new NullPointerException("childHandler");
}
this.childHandler = childHandler;
return this;
}
</>復(fù)制代碼
public ServerBootstrap childOption(ChannelOption childOption, T value) {
if (childOption == null) {
throw new NullPointerException("childOption");
}
if (value == null) {
synchronized (childOptions) {
childOptions.remove(childOption);
}
} else {
synchronized (childOptions) {
childOptions.put(childOption, value);
}
}
return this;
}
</>復(fù)制代碼
public ServerBootstrap childAttr(AttributeKey childKey, T value) {
if (childKey == null) {
throw new NullPointerException("childKey");
}
if (value == null) {
childAttrs.remove(childKey);
} else {
childAttrs.put(childKey, value);
}
return this;
}
至此,引導(dǎo)類的屬性配置都設(shè)置完畢了。
本篇總結(jié):
1、服務(wù)端由兩種線程池,用于Acceptor的React主線程和用于I/O操作的React從線程池; 客戶端只有用于連接及IO操作的React的主線程池;
2、ServerBootstrap中定義了服務(wù)端React的"從線程池"對(duì)應(yīng)的相關(guān)配置,都是以child開(kāi)頭的屬性。 而用于"主線程池"channel的屬性都定義在AbstractBootstrap中;
本篇只是簡(jiǎn)單介紹了一下引導(dǎo)類的配置屬性, 下一篇我將詳細(xì)介紹服務(wù)端引導(dǎo)類的Bind過(guò)程分析。
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摘要:對(duì)于,目前大家只知道是個(gè)線程組,其內(nèi)部到底如何實(shí)現(xiàn)的,它的作用到底是什么,大家也都不太清楚,由于篇幅原因,這里不作詳細(xì)介紹,后面會(huì)有文章作專門詳解。 在上一篇《ServerBootstrap 與 Bootstrap 初探》中,我們已經(jīng)初步的了解了ServerBootstrap是netty進(jìn)行服務(wù)端開(kāi)發(fā)的引導(dǎo)類。 且在上一篇的服務(wù)端示例中,我們也看到了,在使用netty進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí),我...
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摘要:下面無(wú)恥的貼點(diǎn)源碼。啟動(dòng)類我們也學(xué),把啟動(dòng)類抽象成兩層,方便以后寫客戶端。別著急,我們慢慢來(lái),下一篇我們會(huì)了解以及他的成員,然后,完善我們的程序,增加其接收數(shù)據(jù)的能力。文章的源碼我會(huì)同步更新到我的上,歡迎大家,哈哈。 廢話兩句 這次更新拖了很長(zhǎng)時(shí)間,第一是自己生病了,第二是因?yàn)樽铋_(kāi)始這篇想寫的很大,然后構(gòu)思了很久,發(fā)現(xiàn)不太合適把很多東西寫在一起,所以做了點(diǎn)拆分,準(zhǔn)備國(guó)慶前完成這篇博客。...
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