Netty源码学习笔记

Netty一般都通过bootStrap来启动， 网络动作过程就是服务器端bind->accept->read->write,客户端 connect->read->write,一般bind或者connect后会有多次read、write。依据这种特性netty将bind,accept与read,write的线程分离，connect与read、write线程分离

一、Netty主要可以分为3部分： buffer, channel, handle。
1、 Channelbuffer
l 所有的实现类中都提供，readerIndex, writerIndex两个指针，无需nio buffer的flip.
l 可以通过ChannelBufferFactory来创建channelbuffer. 分为两类buffer
HeapChannelBufferFactory： 在jvm堆上创建缓冲区，默认是BIG_ENDIAN排序
DirectChannelBufferFactory：对应nio ByteBuffer.allocateDirect(),直接缓冲区分配
l WrappedChannelBuffer实现对ChannelBuffer封装，通过其可以自定义channelbuffer.

2、 Channel:
通常每种类型的channel一般都有一个对应channelfactory类,以及一个channelconifg类。 通过channelfactory创建channel实例，然后由channelconifg来配置channel属性。
l ChannelGroup： 一组通道的集合，线程安全， 关闭的通道会自动从集合中删除， 可以通过ChannelGroup广播消息。
l Channel的种类：
LocalChannel、 LocalServerChannel:本地通道、虚拟一个网络。
DatagramChanneel: udp连接通道.
ServerSocketChannel、SoketChannel: 处理tcp/ip连接的通道。
l Channelevent: 用于将：channel的相关信息 如channel本身，传递的数据，channel的状态, future等等一起打包，在调用org.jboss.netty.channel.Channels类的各个静态的fire方式中产生，然后在channelpipe中的sendUpsteam或sendDownStream中传递。
l ChannelSink：处理pipeline中downstream结束后的事件。

3、 handler:
所有需要调用的handler都被包装成ChannelHandlerContext，注册到channelpipeline的一个map中, 通过两个指针：head和tail保证map中的handle的调用顺序。处理upstream时，通过head指针从前往后依次调用实现ChannelUpstreamHandler接口的handle. downstream处理通过tail指针，从后往前依次调用实现ChannelDownstreamHandler接口的handle。 在downsream的channelpipeline传送完后，ChannelSink的eventSunk方法完成对系统底层的调用处理。（ChannelSink和channel是通过attach的方式绑定到channelpipeline上）
Netty中已经提供的handler的种类如下：
l codec handle。包括 64位机器的编码、解码, 字符集转化，压缩，http请求编码、解码; 序列化对象的编码、解码等等。 通过codec handle我们可以直接往channel中写java 对象。
l Timeout handler通过jboss.netty.util.Timer来对读写超时或者闲置链接的通知,在handle中创建一个time对象，这个time对象包含一个定时器线程Work进程，在handle第一次被触发时，启动一个Work线程：监控超时事件。
l Stream handler 用于异步处理大数据传递。通过将java.io.file对象包装成ChunkedFile对象，进行传递，ChunkedFile的底层实现是RandomAccessFile.
l Queue handler: 用户将接受到的数据或需要发送的数据先存储到一个queue队列中，然后一次性的读和写。 包括 BlockingReadHandler和BufferedWriteHandler. 注意在BlockingReadHandler将receivemessage存储入queue后,其后的handler将不再处理 messageReceived,exceptionCaught 和channelClosed事件，因此BlockingReadHandler必须放在channelpipeline的最后。 同理BufferedWriteHandler。

4、 其他
l org.jboss.netty.container 各种容器的兼容 Microcontainer OSGi Spring framework 整合接口
l Bootstrap 启动类： BootStrap: TCP服务器端启动; ClientBootStrap:Tcp client端启动和ConnectionlessBootstrap UDP启动。

二、服务器的启动和客服端connect的过程

1 、服务器启动
bootstrap.bind(…)-> 触发ServerSocketChannel.open()的事件（sendupstream）->捕捉open事件,channel.bind-> Channels.bind(…) 发起bind命令（sendDownstream）-> PipelineSink进行处理-> 使用socket进行bind，启动boss进程。
Boostrap.bind 方法包含两个参数 NioServerSocketChannelFactory、ChannelPipelineFactory。NioServerSocketChannelFactory包含连个线程池bossExecutor和workerExecutor，workerExecutor： 包含缺省为处理器个数×2个NioWorker进程。
2、服务器处理连接
Boss启动后，在监听accept事件， 将捕获到的事件作为一个task放到一个niowork进程
的registerTaskQueue队列中。
3、服务器端接收并处理数据
NioWorker.run()->nioworker. processSelectedKeys()->Nioworker. Read()将从SocketChannel读取的数据封装成ChannelBuffer ->调用fireMessageReceived(channel,buffer)产生upstream事件 –> 由注册到Pipeline中的Hanlder进行处理
4、客户端connection
同服务器启动一样也需要创建一个NioClientSocketChannelFactory和一个ChannelPipelineFactory。 同服务器端不同的是client端的boss进程不要监听，它将本地发出的建立的链接的请求封装成task放入一个registerTaskQueue，boss负责消费Queue队列中的消息。

参考：
http://rdc.taobao.com/team/jm/archives/423 淘宝netty代码分析
/article/7142541.html