西安网站设计制,东莞seo网络推广专,如何推广自己网站链接,拖拽式网站建设费用零丶引入 在前面的源码学习中#xff0c;梳理了服务端的启动#xff0c;以及NioEventLoop事件循环的工作流程#xff0c;并了解了Netty处理网络io重要的Channel #xff0c;ChannelHandler#xff0c;ChannelPipeline。 这一篇将学习服务端是如何构建新的连接。 一丶网络包…零丶引入 在前面的源码学习中梳理了服务端的启动以及NioEventLoop事件循环的工作流程并了解了Netty处理网络io重要的Channel ChannelHandlerChannelPipeline。 这一篇将学习服务端是如何构建新的连接。 一丶网络包接收流程 当客户端发送的网络数据帧通过网络传输到网卡时网卡的DMA引擎将网卡接收缓冲区中的数据拷贝到DMA环形缓冲区数据拷贝完成后网卡硬件触发硬中断通知操作系统数据已到达。 随后网卡中断处理程序将DMA环形缓冲区的数据拷贝到sk_buffersk_buffer位于内核中它提供了一个缓冲区使得网卡中断程序可以将他接收到的数据暂存起来避免数据丢失和切换。 随后发起软中断网络协议栈会处理数据包对数据包进行解析路由分发根据目的端口号分发给对应的应用程序通过网络编程套接字应用程序可以监听指定端口号并接受网络协议栈的数据包 当新的连接建立时网络协议处理栈会将这个连接的套接字标记为可读并生成一个accept事件这个事件通知应用程序有新的连接需要处理 当已经建立的连接上有数据到达时网络协议处理栈会将套接字标记为刻度并生成一个read事件这个事件通知应用程序有数据可供读取 当应用程序向已经建立的连接写入数据时如果写缓冲区有足够的空间写操作会立即完成不会产生write事件。但如果写缓冲区已满那么写操作将被暂停当写缓冲区有足够的空间时write事件将被触发通知应用程序可以继续写入数据。 也就是说netty 服务端程序会监听不同的网络事件并进行处理这也是源码学习的切入点 二丶服务端NioEventLoop处理网络IO事件 如上是NioEventLoop的运行机制在《Netty源码学习2——NioEventLoop的执行》中我们进行了大致流程的学习这一篇我么主要关注其run中处理网络IO事件的部分。 无论是否优化最终都是拿到就绪的SelectionKey循环处理每一个就绪的网络事件如下便是处理的逻辑 可以看到无论是accept事件还是read事件都是调用AbstractNioChannel的Unsafe#read方法
Unsafe是对netty对底层网络事件处理的封装下面我们先看下AbstractNioChannel的类图可以看到NioServerSocketChannel和NioSocketChannel都使用继承了AbstractNioChannel只是父类有所不同 那么NioServerSocketChannel和NioSocketChannel是什么时候Accept or read事件感兴趣的昵 三丶NioServerSocketChannel设置对accept事件感兴趣 重点在ServerBootstrap#bind中此方法会调用doBind0 doBind0会调用Channel#bind然后处理ChannelPipeline#bind的执行由于bind是出站事件将从DefaultChannelPipeline的TailContext开始执行然后调用到HeadContext#bind方法最终会调用NioServerSocketChannel的unsafe#bind方法 如下是NioServerSocketChannel的unsafe#bind的内容 主要完成两部分操作 调用java原生ServerSocketChannel#bind方法进行端口绑定这样操作系统网络协议栈在分发网络数据的时候才直到该分发到这个端口的ServerSocketChannel 向EventLoop中提交一个pipeline.fireChannelActive()的任务将在pipeline上触发channelActive方法HeadContext#channelActive将被调用到 这里将调用到Channel#read方法最终会调用到HeadContext#read 四丶服务端处理Accept事件 前面我们说到NioEventLoop处理accept事件和read事件都是调用unsafe#read方法如下是NioServerSocketChannel#unsafe的read方法 public void read() {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 {//读取数据int localRead doReadMessages(readBuf);if (localRead 0) {break;}if (localRead 0) {closed true;break;}// 计数allocHandle.incMessagesRead(localRead);} while (continueReading(allocHandle));} catch (Throwable t) {exception t;}int size readBuf.size();for (int i 0; i size; i ) {readPending false;// 触发channelReadpipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i));}readBuf.clear();allocHandle.readComplete();// 触发channelReadCompletepipeline.fireChannelReadComplete();// 省略} finally {// 省略}} 这里出现一个RecvByteBufAllocator.Handle这里不需要过多关注在NioServerSocketChannel建立连接的过程中它负责控制是否还需要继续读取数据 ServerSocketChannel类提供了accept()方法用于接受客户端的连接请求返回一个SocketChannel代表了一个底层的TCP连接。 如上将jdk SocketChannel包装NioSocketChannel的时候会设置SocketChannel非阻塞并在属性readInterestOp记录感兴趣事件为read 包装生成的NioSocketChannel会放到List中后续每一个就绪的连接会一次传播ChannelRead并最终传播ChannelReadComplete 1.channeRead事件的传播 上面说到NioEventLoop读取NioServerSocketChannel上的accept事件将每一个新连接封装为NioServerChannel后将依次触发channelRead。 如下是ServerBootstrapAcceptor#channelRead方法可以看到它会将读取生成的NioServerChannel注册到childGroup这里的childGroup就是ServerBootstrap启动时候指定EventLoopGroup主从reactor模式中的从reactor 也就是说主reactor负责处理accept事件从reactor负责处理read事件 2.channelReadComplete事件传播 大多数人看到 channelReadComplete 都会认为这是 Netty 读取了完整的数据然而有时却不是这样。channelReadComplete 其实只是表明了本次从 Socket 读了数据该方法通常可以用来进行一些收尾工作例如发送响应数据或进行资源的释放等。channelReadComplete方法在每次读取数据完成后即使没有更多的数据可读也会被调用一次。 五丶netty对多种reactor模式的支持 这里其实可以看出netty对多种reactor模式单线程多线程主从reactor的支持 我们其实可以通过修改bossGroup和workerGroup使netty使用不同的reactor模式 六丶将NioSocketChannel注册到从reactor 上面我们说到主reactor监听accept事件后传播channelRead事件最终由ServerBootstrapAcceptor调用childGroup#register将包装生成的NioSocketChannel注册到从reactor也就是workerGroup——EventLoopGroup下面我们看看这个注册会发生什么 首先workerGroup这个EventLoopGroup会调用next方法选择出一个EventLoop执行register然后 将NioSocketChannel中的jdk SockectChannel注册到Selector中并将NioSocketChannel当作附件这样selector#select到事件的时候可以从附件中拿到网络事件对应的NioSocketChannel 触发handlerAdd 这一步触发ChannelHandler#handlerAdded 最终会调用到childHandler中指定的ChannelInitializer它会将我们指定的ServerHandler(这里可以扩展我们的业务处理逻辑)加到NioSockectChannel的pipeline中 触发ChannelRegistered 触发channelActive 由于这是一个新连接是第一次注册到EventLoop因此会触发channelActive 这将调用到DefaultChannelPipeline的HeadContext#readIfIsAutoRead最终就和我们第三节的【NioServerSocketChannel设置对accept事件感兴趣】差不多——HeadContext#readIfIsAutoRead会调用NioSockectChannel的read方法最终调用到NioSockectChannel#unsafe的read方法——将注册对read事件感兴趣 七丶再看Netty的Reactor模式 笔者认为netty的reactor有以下几个要点 ServerBootstrap#bind方法 不仅仅会绑定端口还会触发channelActive事件从而使DefaultChannelPipeline中的HeadContext触发netty channel unsafe#beginRead,注册ServerSockectChannel对accept感兴趣 NioEventLoop处理新连接 这一步Netty 使用Selector进行IO多路复用当accept事件产生的时候调用NioServerSocketChannel#unsafe的read方法这一步会将新连接封装NioSocketChannel然后将对应连接的套接字注册到Selector上然后传播channeRead事件 ServerBootstrapAcceptor 对channeRead事件的处理 笔者认为这是netty reactor模式的核心它将NioSocketChannel注册到从reactor上让子reactor负责处理NioSocketChannel上的事件并最终注册SocketChannel对read事件感兴趣 和tomcat的reactor《Reactor 模式与Tomcat中的Reactor 》有异曲同工之妙只是netty Pipeline的设计让整个流程更具备扩展性当然也增加了源码学习的复杂度doge 文章转载自Cuzzz
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