网络编程框架-Netty原理

前言

Netty是一款异步的事件驱动的网络应用程序框架，本文进行Netty原理的梳理。

前置文章:

• Netty的组件
• Java NIO

Todo && DONE

DONE: server端启动 —> 把各个组件连贯起来

TODO: ChannelPipeline和ChannelHandler的基本结构和原理

TODO: EventLoop的基本结构和原理

TODO: Channel的基本结构和原理

TODO: 建立链接，接受消息，关闭链接 等流程的时序图

Server端启动流程的分析

样例

// Configure the server.
 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
 final EchoServerHandler serverHandler = new EchoServerHandler();
 try {
     ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();        
     b.group(bossGroup, workerGroup)                  
             .channel(NioServerSocketChannel.class)    
             .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
             .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
             .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                     p.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));
                     p.addLast(serverHandler);
                 }
             });

     // Start the server.
     ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();

     // Wait until the server socket is closed.
     f.channel().closeFuture().sync();
 } finally {
     // Shut down all event loops to terminate all threads.
     bossGroup.shutdownGracefully();
     workerGroup.shutdownGracefully();
 }

类

时序图

步骤1: 创建ServerBootstrap实例。

步骤2: 设置并绑定Reactor线程池。

步骤3: 设置并绑定服务端Channel。

步骤4: 链路建立时创建并初始化ChannelPipeline。

步骤5: 初始化ChannelPipeline之后，添加并设置ChannelHandler。

步骤6: 绑定并启动监听端口。

步骤7: Selector轮询。由Reactor线程NioEventLoop负责调度和执行Selector轮询操作，选择准备就绪的Channel集合。

步骤8: 当轮询到准备就绪的Channel之后，就由Reactor线程NioEventLoop执行ChannelPipeline的相应方法。

步骤9: 执行Netty系统ChannelHandler和用户添加定制的ChannelHander。ChannelPipe根据网络事件的类型，调度并执行ChannelHandler。

启动过程的整体流程

启动过程中，EventLoopGroup、NioEventLoop、NioServerSocketChannel、ChannelPipeline各个组件交互，

通过源码分析出概貌，如下图所示（在浏览器新标签页打开图片放大查看）

ChannelPipeline的分析

NioEventLoop的分析

NioServerSocketChannel的分析