Netty服务端启动组件初始化-Channel，ChannelPipeline，NioEventLoopGroup

我们都了解Netty的组件设计，主要由Channel，ChannelPipeLine，ChannelHandler，NioEventLoop组成，各个组件之间关系密切，这里我们探索下这几个组件的初始化工作

Channel

1. Channel的创建

ServerBootStrap.bind -> doBind(SocketAddress) -> initAndRegister() -> 

channel = channelFactory.newChannel();

在ServerBootStrap中的initAndRegister方法里，channel是通过ChannelFactory进行创建的。

2. ChannelFactory的设置，既然Channel通过ChannelFactory创建的，那么ChannelFactory是在哪里设置的呢？

点击ChannelFactory可以看到如下使用ChannelFactory的地方，在116行的地方有。

另外在我们的程序之中，只有channel方法设置了Channel：然后往下看

ServerBootStrap.channel(Class<? extends C> channelClass)

-> channelFactory(new ReflectiveChannelFactory<C>(channelClass))

-> channelFactory(ChannelFactory<? extends C> channelFactory)

-> this.channelFactory = channelFactory;

3. Channel的初始化操作，创建Channel之后我们可以看到在ServerBootStrap中对其调用init(channel)方法。

4. 在init方法处理Channel之前，我们看一下Channel的构造方法，因为我们传的是NioServerSocketChannel.class，看一下它的构造方法

这不是NIO编程常看到的:

DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER = SelectorProvider.provider()

-> newSocket(SelectorProvider provider)

->provider.openServerSocketChannel()

最终在NioServerSocketChannel中：

- ch: provider.openServerSocketChannel()

- readInterestoP: SelectionKey.OP_ACCEPT

- id:DefaultChannelId.newInstance()

- unSafe: new NioMessageUnsafe()

- pipeLine: new DefaultChannelPipeline(this)

- config: new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket())

到这里是完成了channel的构造工作。

5. 看一下ServerBootStrap的config属性。

这里就看完了Channel的初始化工作

NioEventLoopGroup初始化

在使用Netty的时候，不管是客户端还是服务端应用，都要配置EventLoopGroup,而常用的是NioEventLoopGroup，那来看一下NioEventLoopGroup在应用中的初始化工作。

1. 首先新建一个NioEventLoopGroup实例。新建的时候可以指定具体的线程数，如果不传入线程的数量，线程的数量则从系统属性中获取io.netty.eventLoopThreads，如果获取不到那么启动的线程数量为系统的cpu核数的2倍。

```java

// 实例化

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();

...

// 默认线程数量

DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt(

                "io.netty.eventLoopThreads", Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2));

// 具体启动几个线程

 super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, executor, args);                

```

2. 父类实例化的细节，NioEventLoopGroup实例化的过程会不断的实例化其父类，逻辑大都位于MultithreadEventExecutorGroup父类中，它的实例化过程如下：

- 新建ThreadPerTaskExecutor线程执行器，默认的ThreadFactory为DefaultThreadFactory(getClass())

- children未新建n个EventExecutor，如果是Nio的则为

```java

protected EventLoop newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception {

        return new NioEventLoop(this, executor, (SelectorProvider) args[0],

            ((SelectStrategyFactory) args[1]).newSelectStrategy(), (RejectedExecutionHandler) args[2]);

    }

```

- 将children作为参数，新建EventExecutorChooser。

```java

 public EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {

        if (isPowerOfTwo(executors.length)) {

            return new PowerOfTowEventExecutorChooser(executors);

        } else {

            return new GenericEventExecutorChooser(executors);

        }

    }

```            

- 配置children也就是(EventExecutor)的terminationFuture监听器

- 设置只读children          

以上就完成了NioEventLoopGroup的创建工作。

Pipeline初始化

Netty的ChannelPipeline是ChannelHandler的容器，它负责ChannelHandler的管理和事件拦截与调度。

1. ChannelPipeline的创建工作，ChannelPipeline是在AbstractChannel的newChannelPipeline方法中创建，并且将当前对象传递进去。

而调用newChannelPipeline的时候是Channel进行创建的时候，所以Channel与Pipeline基本上是同时创建的。或者说Pipeline在Channel内部创建。

2. DefaultChannelPipeline的构造器。在构造DefaultChannelPipeline的时候，重点是创建了TailContext与HeadContext，并且Context的构造参数都是pipline。

- HeadContext多了unsafe，inbound为false，outbound为true

- TailContext的inbound为true，outbound为false

setComplete涉及到cas的用法，就是标记一下状态位。

3. ChannelPipeline的构造工作很少，但是它既然是ChannelHandler的容器，当对ChannelHandler进行管理的时候是什么样的呢。先看看ChannelHandler都会有handlerAdded和handlerRemoved方法。

最后

这篇文章，我们探讨了几个常见的Netty组件的初始化工作，希望能帮到大家

注：

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