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Netty源码篇7

时间:2023-12-06 本站 点击:0

1. 源码剖析

说明:

从之前服务器启动的源码中,我们得知,服务器最终注册了一个 Accept 事件等待客户端的连接。NioServerSocketChannel 将自己注册到了 boss 单例线程池(reactor 线程)上,也就是 EventLoop

EventLoop 的作用是一个死循环,而这个循环中做 3 件事情:

有条件的等待 Nio 事件。

处理 Nio 事件。

处理消息队列中的任务。

仍用前面的项目来分析:进入到 NioEventLoop 源码中后,在 private void processSelectedKey(SelectionKey k, AbstractNioChannel ch) 方法开始调试最终我们要分析到 AbstractNioChannel 的 doBeginRead 方法, 当到这个方法时,针对于这个客户端的连接就完成了,接下来就可以监听读事件了

2. 源码分析过程

断点位置 NioEventLoop 的如下方法 processSelectedKey

 if ((readyOps & (SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_ACCEPT)) != 0 || readyOps == 0) {     unsafe.read(); //断点位置 }

执行浏览器 http://localhost:8007/, 客户端发出请求

从的断点我们可以看到, readyOps 是 16 ,也就是 Accept 事件。说明浏览器的请求已经进来了

这个 unsafe 是 boss 线程中 NioServerSocketChannel 的 AbstractNioMessageChannel $ NioMessageUnsafe 对象。进入到 AbstractNioMessageChannel $ NioMessageUnsafe 的 read 方法中

read 方法代码并分析

@Overridepublic void read() { // 1.检查改eventLoop是否是当前线程 assert eventLoop().inEventLoop(); final ChannelConfig config = config(); final ChannelPipeline pipeline = pipeline(); final RecvByteBufAllocator.Handle allocHandle = unsafe().recvBufAllocHandle(); allocHandle.reset(config); boolean closed = false; Throwable exception = null; try {     try {         do {             // todo 2.执行doReadMessages方法,传入一个readBuf变量(list容器)             int localRead = doReadMessages(readBuf);             if (localRead == 0) {                 break;             }             if (localRead < 0) {                 closed = true;                 break;             }             allocHandle.incMessagesRead(localRead);         } while (continueReading(allocHandle));     } catch (Throwable t) {         exception = t;     }     int size = readBuf.size();     // 3. 循环容器,执行 pipeline.fireChannelRead()方法     for (int i = 0; i < size; i ++) {         readPending = false;         // todo         pipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i));     }     readBuf.clear();     allocHandle.readComplete();     pipeline.fireChannelReadComplete();     ... }  ...}

说明:

检查该 eventloop 线程是否是当前线程。assert eventLoop().inEventLoop()

执行 doReadMessages 方法,并传入一个 readBuf 变量,这个变量是一个 List,也就是容器。

循环容器,执行 pipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i));

doReadMessages 是读取 boss 线程中的 NioServerSocketChannel 接受到的请求。并把这些请求放进容器,一会我们 debug 下 doReadMessages 方法.

循环遍历 容器中的所有请求,调用 pipeline 的 fireChannelRead 方法,用于处理这些接受的请求或者其他事件,在 read 方法中,循环调用 ServerSocket 的 pipeline 的 fireChannelRead 方法, 开始执行 管道中的handler 的 ChannelRead 方法(debug 进入)

doReadMessages 方法

//接收客户端的请求会调用到的方法@Overrideprotected int doReadMessages(List<Object> buf) throws Exception { //调用java底层的accept方法 SocketChannel ch = SocketUtils.accept(javaChannel()); try {     if (ch != null) {         //可以看出这里新建了个NioSocketChannel对象,并把当前对象 当成新创建对象的父对象         buf.add(new NioSocketChannel(this, ch));         return 1;     } } catch (Throwable t) {     logger.warn("Failed to create a new channel from an accepted socket.", t);     try {         ch.close();     } catch (Throwable t2) {         logger.warn("Failed to close a socket.", t2);     } } return 0;}

说明:

通过工具类,调用 NioServerSocketChannel 内部封装的 serverSocketChannel 的 accept 方法,这是 Nio 做法。

获取到一个 JDK 的 SocketChannel,然后,使用 NioSocketChannel 进行封装。最后添加到容器中

这样容器 buf 中就有了 NioSocketChannel

回到 read 方法,继续分析 循环执行 pipeline.fireChannelRead 方法

前面分析 doReadMessages 方法的作用是通过 ServerSocket 的 accept 方法获取到 Tcp 连接,然后封装成Netty 的 NioSocketChannel 对象。最后添加到 容器中

在 read 方法中,循环调用 ServerSocket 的 pipeline 的 fireChannelRead 方法, 开始执行 管道中的 handler的 ChannelRead 方法(debug 进入)

经过 dubug (多次),可以看到会反复执行多个 handler 的 ChannelRead ,我们知道,pipeline 里面又 4 个handler ,分别是 Head ,LoggingHandler ,ServerBootstrapAcceptor ,Tail

重点看看 ServerBootstrapAcceptor。debug 之后,断点会进入到 ServerBootstrapAcceptor 中来。我们来看看 ServerBootstrapAcceptor 的 channelRead 方法(要多次 debug 才可以)

  @Override  @SuppressWarnings("unchecked")  public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {      // 1. msg强转成Channel,实际上就是好NioSocketChannel      final Channel child = (Channel) msg;      // 2. 添加NioSocketChannel 的pipeline 的handler,就是我们main方法里面      // 设置的childHandler      child.pipeline().addLast(childHandler);      // 3. 设置NioSocketChannel各种属性和参数      setChannelOptions(child, childOptions, logger);      setAttributes(child, childAttrs);      try {          // todo 将客户端注册到work线程池          // 4.将该NioSocketChannel注册到childGroup中的一个EventLoop上,并添加一个监听器          // 这个childGroup 就是我们main方法创建的数组 workGroup          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);      }  }

说明:

msg 强转成 Channel ,实际上就是 NioSocketChannel 。

添加 NioSocketChannel 的 pipeline 的 handler ,就是我们 main 方法里面设置的 childHandler 方法里的。

设置 NioSocketChannel 的各种属性。

将该 NioSocketChannel 注册到 childGroup 中的一个 EventLoop 上,并添加一个监听器。

这个 childGroup 就是我们 main 方法创建的数组 workerGroup。

register 方法

@Overridepublic final void register(EventLoop eventLoop, final ChannelPromise promise) { AbstractChannel.this.eventLoop = eventLoop; if (eventLoop.inEventLoop()) {     register0(promise); } else {     eventLoop.execute(new Runnable() {         @Override         public void run() {             register0(promise);//进入到这里         }     }); }}

最终会调用 doBeginRead 方法,也就是 AbstractNioChannel 类的方法

//通过SelectionKey 设置注册读事件@Overrideprotected 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); }}

这个地方调试时,请把前面的断点都去掉,然后启动服务器就会停止在 doBeginRead(需要先放过该断点,然后浏览器请求,才能看到效果)

执行到这里时,针对于这个客户端的连接就完成了,接下来就可以监听读事件

3. Netty 接收请求过程梳理

总体流程:接受连接----->创建一个新的 NioSocketChannel------>注册到一个 worker EventLoop 上---->注册 selecot Read 事件

服务器轮询 Accept 事件,获取事件后调用 unsafe 的 read 方法,这个 unsafe 是 ServerSocket 的内部类,该方法内部由 2 部分组成

doReadMessages 用于创建 NioSocketChannel 对象,该对象包装 JDK 的 Nio Channel 客户端。该方法会像创建 ServerSocketChanel 类似创建相关的 pipeline , unsafe,config

随后执行 执行 pipeline.fireChannelRead 方法,并将自己绑定到一个 chooser 选择器选择的 workerGroup 中的一个 EventLoop。并且注册一个读(1)事件。

参考文档

Netty学习和源码分析github地址Netty从入门到精通视频教程(B站) Netty权威指南 第二版

原文:https://juejin.cn/post/7101668207475294216


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