Java NIO 图解 Netty 服务端启动的过程-京东云开发者社区

# 一.启动概述
了解整体Netty常用的核心组件后，并且对比了传统IO模式。在对比过程中，找到了传统IO对应Netty中是如何实现的。最后我们了解到在netty中常用的那些组件。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-43dOOebh88PoAdVXz.png)
本文在了解下这些核心组件的前提下，进一步了解组件如何在整个服务器启动过程如何被创建，如何组件之间配合来使用。首先也是先了解下大概服务端的启动过程，并且在了解过程中我们带着自己的问题去在学习过程中探寻答案。
## 1.1 启动概述
![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-43woBcWXHJB43n0iFm.png)
##  1.2 启动问题
0.netty服务端启动是如何设置非阻塞模式的？

1.服务端启动后事件是如何注册到selector上？

# 二.启动详述
## 2.1 channel 创建

还是一样首先在channel创建过程大概有哪些过程

- i:  bind
- ii: initAndRegister
- iii: 默认构造函数创建channel

具体调用关系
![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-44IU11TKLbm0qMskHY.png)
时序图中从1,2,3步都好理解。

### 2.1.1 创建channelFactory

从类的反射得到channel这里是一个关键点需要说明：

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-44qiSTY07gsbYkOyf.png)
图中直接使用channelFactory来实现了channel的实例化.那么就按图索骥这个channelFactory是什么时候赋值的。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-45O8hpRq5757f9uawZU.png)

图中我们一步步找到channelFactory的路径。我们再看第三步是谁调用了
channel(Class<? extends C> channelClass)  创建了channelFactory。最后发现我们在bootstrap设置channel属性的时候设置了channelFactory。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210613115604650.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5mYW5nbGluY2Zs,size_16,color_FFFFFF,t_70)

走到这里我们才真正进入知道在bootstrap设置NioServerSocketChannel。并利用NioServerSocketChannel创建。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-46J389DhfNXrZa8bkU.png)
上述步骤我们小结一下。通过设置bootstrap的Channel属性来设置服务端NioServerSocketChannel生成了channelFactory。channelFactory 来主动调用传入的class来构造channel。

### 2.2.2 NioServerSocketChannel默认构造函数创建Channel
从上图中我们知道该构造工厂是调用类的构造函数来进行初始化，通过代码中我们知道构造类为NioServerSocketChannel。那么就看下NioServerSocketChannel构造过程。

先上来还是看下整体步骤：

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-47Cup7Izljt711mS21.png)
通过默认的newSocket方法创建了jdk底层的channel，然后通过Channel的配置了channel的id，对应channel底层的读写unsafe组件，channel对应的逻辑处理pipeline，
最后通过configureBlocking设置channel为非阻塞模式【回答了我们第一个问题】。
第三步：通过channelConfig设置一些tcp层面的设置

至此channel创建完成

## 2.2 channel 初始化
通过上面2.1 整个channel已经创建完成。第二大步在创建channel的基础上，给channel做一些属性配置。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-47WoxbwIwiflPOoUK.png)

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-48MECPtM0VpwZeJRV.png)
上图设置用的属性 对应到代码中 为如下的代码

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210613135700787.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5mYW5nbGluY2Zs,size_16,color_FFFFFF,t_70)
这里均为一些自己的属性和配置的设置，至此channel的创建和初始化完成。这里的配置用以客户端新建连接时进行设置。

## 2.3 selector 注册

还是先整体看下 整个 selector 流程，是如何将channel注册到selector上。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-49JjmCHEPmaZFEzQU.png)

ps:以上代码流程需要一层层通过断点方式进行跟踪。

第一步：AbstractBootStrap register 入口

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-49Fxh498uYgLVKTsQs.png)

以上的步骤完成channel的创建和初始化，通过initAndRegister内部方法来实现selector挂载.
第二步：调用
io.netty.channel.MultithreadEventLoopGroup#register(io.netty.channel.Channel)
register方法中通过next方法获取下一个可以调用EventLoop来调用它的register方法
第三步：调用
io.netty.channel.SingleThreadEventLoop#register(io.netty.channel.Channel)

调动channel.unsafe.register 方法获取channel底层操作，并调用unsafe的register方法

第四步:通过调用abstract Nio Channel 将channel注册到eventLoop的selector中【第二个问题的答案】，并将当前channel作为attache与socket channel关联。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-50EKmpXYnUBit0o6E.png)
完成对应的selector 和 channel 绑定之后如果有相应的事件回调会进行事件回调操作，这里需要的话需要继承ChannelInboundHandlerAdapter中对应的方法channelRegistered，	channelActive。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-50HbzSOsNdQyqy7wO.png)
至此nio channel 通过java 底层的socketchannel绑定 到指定的selector ，完成selector与niochannel 的注册过程。

## 2.4 端口绑定

基本步骤
![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-5056eX8Jpr8TeZbTiO.png)

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-51FNQCM717g7IBJ11u9.png)

第一步：底层端口channel绑定

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-51XVseTDJsDAU0EFB.png)

第二步：最终调用AbstractNioChannel doBeginRead方法。

激活channel 并向selector 注册 read 事件。

![](https://s3.cn-north-1.jdcloud-oss.com/shendengbucket1/2023-07-17-11-52COHhk527U6VNE0sq.png)
# 三 .总结

整体了解到netty服务端的启动过程。

- 1.通过NioServerSocketChannel的channelFactory创建channelFactory方法
 - 2.channelFactory 通过反射调用nioServerSocketChannel构造函数。创建channel对象
- 3.channel通过NioServerSocketChannelConfig将自定义的option，attr，handler设置完成。
- 4.abstract Nio Channel调用register方法实现selector和channel的绑定
- 5.最终调用java channel 进行端口绑定并向selector 注册read事件

整体netty服务端启动完成。