Jboss Netty源码分析一

Jboss Netty源码分析一

JBossMina多线程工作设计模式

         本文采用版本为Jboss Netty-3.2.4.Final，Jboss Netty示例example、几十页的user guide是快速学习的入门捷径，学习Netty的过程中个人觉其思路比Apache Mina清晰且简洁，API提供了UML类图，对于相互之间的关系容易了解。

 

        言归正传，以示例EchoServer为切入点，eclipse下一步一步debug、阅读其源码并分析下Netty的执行过程，总结下运行机制。

 

/**Netty example*/
public class EchoServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 配置Server
        ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(new NioServerSocketChannelFactory(
                Executors.newCachedThreadPool(), Executors.newCachedThreadPool()));

        // 设置pipeline factory.
        bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
            public ChannelPipeline getPipeline() throws Exception {
                return Channels.pipeline(new EchoServerHandler());
            }
        });

        // 绑定，开始接受client连接
        bootstrap.bind(new InetSocketAddress(8080));
    }
}

 

 

一、配置Server

 

      Bootstrap是初始化Channel的辅助类，为子类提供了通用的数据结构，ServerBootstrap 继承自Bootstrap，辅助

Server端创建Channel，接受客户端的连接（connection）。ServerBootstrap 只能用作有链接的transports ，如：TCP IP，绝不能用于UDP。

 

 

/*对于示例可以分开写成如下形式*/
ChannelFactory channelFactory = new NioServerSocketChannelFactory(
                Executors.newCachedThreadPool(), Executors.newCachedThreadPool());

bootstrap = new ServerBootstrap(channelFactory);

 

ServerBootstrap构造函数

 

Constructor Summary

ServerBootstrap()            Creates a new instance with no ChannelFactory set. 无参构造函数创建实例

ServerBootstrap(ChannelFactory channelFactory)            Creates a new instance with the specified initial ChannelFactory.使用指定的ChannelFactory创建

 

    ServerBootstrap(channelFactory)做如下工作：

 

public ServerBootstrap(ChannelFactory channelFactory) {
     /*调用父类构造函数*/
    super(channelFactory);
}

 

    父类Bootstrap构造函数：

 

protected Bootstrap(ChannelFactory channelFactory) {
/*父类构造函数调用set属性方法*/
        setFactory(channelFactory);
}


public void setFactory(ChannelFactory factory) {
/*判断null*/
        if (factory == null) {
            throw new NullPointerException("factory");
        }
/*是否已经设置channelFactory*/
        if (this.factory != null) {
            throw new IllegalStateException(
                    "factory can't change once set.");
        }
/*属性赋值*/
        this.factory = factory;
    }

 

 

创建一个ServerBootstrap，仅做了将channelFactory赋值给父类factory属性的动作。Netty是如何构造ChannelFactory，NioServerSocketChannelFactory的源码我们分析下。

同样我们先看下其API的构造函数。

 

            NioServerSocketChannelFactory创建服务端的ServerSocketChannel，采用多线程执行非阻塞IO，和Mina的设计

模式一样，都采用了Reactor模式。其中bossExecutor、workerExecutor是两个线程池，bossExecutor用来接收客户端连接，workerExecutor用来执行非阻塞的IO操作，主要是read，write。

 

Reactor模式：

图表2：反应器模式

 

NioServerSocketChannelFactory构造函数：

Constructor Summary

NioServerSocketChannelFactory(Executor bossExecutor, Executor workerExecutor)            Creates a new instance. 默认采用创建CPU*2个工作者线程数

NioServerSocketChannelFactory(Executor bossExecutor, Executor workerExecutor, int workerCount)            Creates a new instance. 通过workerCount指定工作者线程数

 

  NioServerSocketChannelFactory源码如下：

 

public NioServerSocketChannelFactory(
         Executor bossExecutor, Executor workerExecutor,
         int workerCount) {
     this.bossExecutor = bossExecutor;
     this.workerExecutor = workerExecutor;
     /*创建指定数量的工作者线程*/
     sink = new NioServerSocketPipelineSink(workerExecutor, workerCount);
 }

 

  未指定工作者线程数量的构造函数采用了默认值SelectorUtil.DEFAULT_IO_THREADS，CPU数量的2倍，Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2。下面是在NioServerSocketPipelineSink的构造上函数中创建工作者线程。

 

   NioServerSocketPipelineSink构造函数：

 

NioServerSocketPipelineSink(Executor workerExecutor, int workerCount) {
    /*
     *类定义了一个工作者数组，NioWorker[] workers。
    */
    workers = new NioWorker[workerCount];
    for (int i = 0; i < workers.length; i ++) {
        workers[i] = new NioWorker(id, i + 1, workerExecutor);
    }
}

 

 

 

至此，通过一个NioServerSocketChannelFactory创建ServerBootstrap实例做了以上工作，下面我们用一个时序图展示下步骤。

 

 图表3：时序图

描述：

1，EchoServer的Main构造一个NioServerSocketChannelFactory实例。

2，无参构造函数实例化一个NioServerSocketChannelFactory。

3，实例化一个NioServerSocketPipelineSink。

4，创建工作者线程，默认CPU2倍。

5，构造工作者线程。

6，初始化工作者线程属性等。

7，返回创建好的ChannelFactory。

8，根据ChannelFactory实例化ServerBootstrap。

9，设置父类的factory属性

10，创建完毕，返回该实例。

 

 

 

 

图标4：类的大致关系

 

 

2、设置pipeline factory

        待续

 

 

Reactor参考：

http://www.cs./~spl051/Personal_material/Practical_sessions/Ps_12/ps12.html

Scalable IO in Java