Netty源码分析-服务端创建SocketChannel的底层实现原理

x33g5p2x  于2021-12-21 转载在 其他  
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概述

  • SocketChannel在服务端用于处理客户端的IO事件,即ServerSocketChannel接收到客户端的连接请求后,创建SocketChannel用于后续该客户端和服务端之间的IO请求处理。
  • 服务端是通过ServerSocketChannel来监听客户端的连接请求并创建SocketChannel的,故ServerSocketChannel的pipeline中流通的数据msg是SocketChannel。pipeline中的最后一个ChannelHandler为ServerBootstrapAcceptor:ServerBootstrapAcceptor为ChannelInBoundHandler

在ServerBootstrapAcceptor的channelRead方法中,完成对SocketChannel的初始化,包括为SocketChannel的ChannelPipeline添加ChannelHandler,添加ChannelOptions,Attributes和从childGroup线程池中获取一个eventLoop线程,并将该channel绑定到该eventLoop,由该eventLoop线程处理该SocketChannel整个生命周期的IO。如图:

  • 但是从源码可知,child是通过Object了下的msg通过强制转换而来的,也就是说在调用ServerBootstrapAcceptor的channelRead时,msg是已经创建好了的,为SocketChannel类型的变量,但是底层是在哪里创建好的呢?而ServerSocketChannel也是注册在bossEventLoopGroup的一个eventLoop的selector中的,通过该selector监听客户端的连接请求事件,即通过SelectKey获取OP_READ或OP_ACCEPT事件,如下:

从selector的监听到IO事件到传到ChannelHandler处理的基本流程是:
selector -> channel -> channelPipeline -> channelHandlers,而ServerBootstrapAcceptor是最后一个ChannelHandler。其中服务端和客户端之间通信所用的SocketChannel为在channel的read方法中创建,具体看以下分析。

服务端创建SocketChannel的底层实现

  1. NioEventLoop的selector监听到连接事件:其中ch为ServerSocketChannel

  1. ServerSocketChannel的unsafe实现

  1. newUnsafe方法,根据具体的ServerSocketChannel的返回对应的unsafe实例,注意unsafe是ServerSocketChannel的一个门面类,里面封装了一个channel实例,只是说明unsafe的方法只能在内部使用而已,如果在外部使用是不安全。以下以NioServerSocketChannel为例:由1知,调用的是unsafe.read(),具体read方法内会调用doReadMessages方法,doReadMessages方法的实现如下:
    (1)通过SocketUtils.accept(javaChannel()):从Java NIO的ServerSocketChannel中获取Java NIO的SocketChannel;
    (2)通过new NioSocketChannel,从Java NIO的SocketChannel创建Netty的SocketChannel实例,其中NioSocketChannel为SocketChannel的一个实现类,故在这里创建了Netty的SocketChannel对象,然后在pipeline中的流通的数据Object msg,就是SocketChannel类型。

(3)通过pipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i))将新创建的NioSocketChannel交给NioServerSocketChannel的pipeline:

其中ServerBootstrapAcceptor为pipeline中的最后一个ChannelHandler,如图在创建ServerSocketChannel时添加的:

  1. 故可以在ServerBootstrapAcceptor的channelRead中将msg强制转换为Channel类型。

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