Netty系列：Netty架构及分析

Posted 2022-03-06 jsnr-tdyd

Netty作为高性能的网络通信框架，是每个java coder必学的一门技术，下面就通过画图的方式分析下Netty架构及启动和读写流程

一、架构

 

二、流程解析

　　1、启动流程

　　　　（1）服务端创建2个NioEventLoopGroup实例，分别是：BossGroup、WorkerGroup，并初始化NioEventLoopGroup实例中都维护NioEventLoop数组中的每个实例。备注：NioEventLoop会绑定一个线程，怎么绑定的呢？NioEventLoop有一个Thread成员变量，他表示的就是当前的执行线程，并且在运行过程中会判断是否在这个Thread成员变量是否为当前线程，如果是就将队列提交到队列，等待这个线程从队列中取出并消费，所以NioEventLoop里的任务队列也是单线程消费的

 

　　　　（2）通过启动引导类ServerBootstrap进行初始化和将Channel注册到Selector上

     　　　　2.1、初始化：将bossGroup的ChannelHandler添加到NioserverSocketChannel对应的ChannelPipeline中， 这里的ChannelHandler

                        包含：Channelinitializer、LoggingHandler、ServerBootstrapAccetor， 在ChannelPipeline中是通过双向链表的方式维护ChannelHandler集合，ChannelHandler并不是直接添加到ChannelPipeline中，而是将ChannelHandler与之对应ChannelHandlerContext对象添加 ChannelPipeline中，通过持有ChannelHandlerContext的引用可以访                                   问ChannelHandler。所以，ChannelHandlerContext是连接ChannelHandler与ChannelPipeline之间的桥梁和纽带

     　　　　2.2、注册：将NioServerSocketChannel注册到NioEventLoop维护Selector中

 

　　　　（3）Channel被注册到Selector上之后，就会在本地监听指定的端口

 

　　二、接收客户端连接

 

　　　　（4）在NioEventLoop#run方法里，通过死循环的方式不断检测是否有客户端连接进来，一旦有连接进来循环调用ChannelPipeline中

Handler的channelRead方法，channelRead方法他有2个参数，一个是ChannelHandlerContext， 另一个就是Object类型，实际上

他是NioSocketChannel类型，通过调用ServerBootstrapAcceptor的channelRead方法把NioSocketChannel交给

ServerBootstrapAcceptor，BossGroup只接受连接，真正处理执行操作的WorkerGroup，那么BossGroup接收到连接之后怎么把连接

（也就是Channel）交给WorkerGroup呢？ 毫无疑问就是通过ServerBootstrapAcceptor进行连接的传递

 

　　　　（5）WorkerGroup拿到ServerBootstapAcceptor传递过来的Channel对象，WorkerGroup从自己维护的NioEventLoop数组里通过轮询

的方式选择其中一个NioEventLoop，并把Channel注册到NioEventLoop中的Selector上，完成通道的注册。

 

　　　　备注：由于NioEventLoop背后是有且只有一个线程处理的，是单线程模型，而一个Channel上的数据所有操作都是由这一个线程处理的，所以

在连接很多的情况下，一个NioEventLoop是需要处理多个Channel的，所以不能让这个单线程处理耗时的操作，否则它会阻塞与之相关的

所有Channel的操作，严重性能系统的性能，一般这些操作都是放到异步线程池里去做，目的就是为了与NioEventLoop中的单线程隔离开

 

 

　　三、等待客户端数据写入

　　　　（6）到此，客户端的连接Channel已经被注册到其中某一个NioEventLoop中的Selector上了，NioEventLoop在run方法里，死循环的方式检测通道是否准备就绪，一旦通过准备就绪就进行相应的处理