一、前言

二、服务端启动

2.1 服务端启动

下面是一个非常简单的服务端启动代码

public final class SimpleServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .handler(new SimpleServerHandler())
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                        }
                    });

            ChannelFuture f = b.bind(8888).sync();

            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    private static class SimpleServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
        @Override
        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
            System.out.println("channelActive");
        }

        @Override
        public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
            System.out.println("channelRegistered");
        }

        @Override
        public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
            System.out.println("handlerAdded");
        }
    }
}

2.2 服务端启动的每一行代码

简单的几行代码就能开启一个服务端，端口绑定在8888，使用nio模式，下面讲下每一个步骤的处理细节

EventLoopGroup 一个死循环，不停地检测IO事件，处理IO事件，执行任务；

ServerBootstrap 是服务端的一个启动辅助类，通过给他设置一系列参数来绑定端口启动服务；

group(bossGroup, workerGroup) 我们需要两种类型的人干活，一个是老板，一个是工人，老板负责从外面接活，接到的活分配给工人干，放到这里，bossGroup的作用就是不断地accept到新的连接，将新的连接丢给workerGroup来处理；

.channel(NioServerSocketChannel.class) 表示服务端启动的是nio相关的channel，channel在netty里面是一大核心概念，可以理解为一条channel就是一个连接或者一个服务端bind动作，后面会细说；

.handler(new SimpleServerHandler() 表示服务器启动过程中，需要经过哪些流程，这里SimpleServerHandler最终的顶层接口为ChannelHander，是netty的一大核心概念，表示数据流经过的处理器，可以理解为流水线上的每一道关卡；

childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>); 表示一条新的连接进来之后，该怎么处理，也就是上面所说的，老板如何给工人配活；

ChannelFuture f = b.bind(8888).sync(); 这里就是真正的启动过程了，绑定8888端口，等待服务器启动完毕，才会进入下行代码；

f.channel().closeFuture().sync(); 等待服务端关闭socket；

bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); 关闭两组死循环；

上述代码可以很轻松地再本地跑起来，最终控制台的输出为：

handlerAdded
channelRegistered
channelActive

关于为什么会顺序输出这些，这是本文的核心问题，也是Netty服务端初始化的核心问题，且看第三部分。

三、Netty服务端初始化，控制台如何输出handlerAdded、channelRegistered、channelActive

3.1 bind()两个子方法：initAndRegister() + doBind0()

ServerBootstrap 一系列的参数配置其实没啥好讲的，无非就是使用method chaining的方式将启动服务器需要的参数保存到filed。我们的重点落入到下面这段代码

b.bind(8888).sync();

这里说一句：我们刚开始看源码，来确定哪行代码是最终启动服务的入口，在这里，我们已经确定了bind方法是入口，我们跟进去，分析

public ChannelFuture bind(int inetPort) {
    return bind(new InetSocketAddress(inetPort));
} 

通过端口号创建一个 InetSocketAddress，然后继续bind

public ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
    validate();
    if (localAddress == null) {
        throw new NullPointerException("localAddress");
    }
    return doBind(localAddress);
}

validate() 验证服务启动需要的必要参数，然后调用doBind()

private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
    //...
    final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
    //...
    final Channel channel = regFuture.channel();
    //...
    doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
    //...
    return promise;
}

这里，我去掉了细枝末节，让我们专注于核心方法，其实就两大核心一个是 initAndRegister()，以及doBind0()

其实，从方法名上面我们已经可以略窥一二，init->初始化，register->注册，那么到底要注册到什么呢？联系到nio里面轮询器的注册，可能是把某个东西初始化好了之后注册到selector上面去，最后bind，像是在本地绑定端口号，带着这些猜测，我们深入下去。

问题：doBind0()执行之前，需要初始化和注册，那么到底要注册到什么呢？

回答：联系到nio里面轮询器的注册，可能是把某个东西初始化好了之后注册到selector上面去。

3.2 初始化和注册：initAndRegister()

3.2.1 initAndRegister()三个子方法：newChannel() + init(channel)+register(channel)

final ChannelFuture initAndRegister() {
    Channel channel = null;
    // ...
    channel = channelFactory.newChannel();
    //...
    init(channel);
    //...
    ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
    //...
    return regFuture;
}

我们还是专注于核心代码，抛开边角料，我们看到 initAndRegister() 做了几件事情：

1、工程模式新建一个channel；

2、init这个channel；

3、将这个channel register到某个对象；

我们逐步分析这三件事情。

3.2.2 initAndRegister()第一步：newChannel()工厂模式新建一个channel

3.2.2.1 使用new新建一个ReflectiveChannelFactory（channelClass作为实参）

我们首先要搞懂channel的定义，netty官方对channel的描述如下

A nexus to a network socket or a component which is capable of I/O operations such as read, write, connect, and bind

这里的channel，由于是在服务启动的时候创建，我们可以和普通Socket编程中的ServerSocket对应上，表示服务端绑定的时候经过的一条流水线

我们发现这条channel是通过一个 channelFactory new出来的，channelFactory 的接口很简单

public interface ChannelFactory<T extends Channel> extends io.netty.bootstrap.ChannelFactory<T> {
    /**
     * Creates a new channel.
     */
    @Override
    T newChannel();
}

就一个方法，我们查看channelFactory被赋值的地方

AbstractBootstrap类
public B channelFactory(ChannelFactory<? extends C> channelFactory) {
    if (channelFactory == null) {
        throw new NullPointerException("channelFactory");
    }
    if (this.channelFactory != null) {
        throw new IllegalStateException("channelFactory set already");
    }

    this.channelFactory = channelFactory;
    return (B) this;   // 返回AbstractBootstrap类对象
}

在这里被赋值，我们层层回溯，查看设置channel工厂的channelFactory()函数被调用的地方，发现最终是在这个函数中，ChannelFactory被new出

public B channel(Class<? extends C> channelClass) {
    if (channelClass == null) {
        throw new NullPointerException("channelClass");
    }
    return channelFactory(new ReflectiveChannelFactory<C>(channelClass));  //以channelClass为实参，构造一个ReflectiveChannelFactory，然后调用channelFactory()方法，将这个ReflectiveChannelFactory对象赋值给类变量，AbstractBootstrap类中的this.channelFactory，完成工厂对象的初始化
}

金手指：我们的demo程序调用channel(channelClass)方法的时候，将channelClass作为ReflectiveChannelFactory构造函数的实参创建出一个ReflectiveChannelFactory。

问题：在channel()方法中，以channelClass为实参，构造一个ReflectiveChannelFactory，然后调用channelFactory()方法，将这个ReflectiveChannelFactory对象赋值给类变量，AbstractBootstrap类中的this.channelFactory，完成工厂对象的初始化，那么，这个channel()方法是在哪里被调用的，调用的时候，实参channelClass是什么？

回答：在demo端代码中被调用，实参是NioServerSocketChannel.class，证据是： demo端的代码 .channel(NioServerSocketChannel.class); 。

3.2.2.2 反射方式新建一个NioServerSocketChannel对象

过渡问题：完成了channelFactory的新建（使用NioServerSocketChannel为实参，创建一个ReflectiveChannelFactory工厂对象，使用new新建对象），现在在channelFactory中创建channel？
回答： channelFactory.newChannel();

我们就可以推断出，最终是调用到 ReflectiveChannelFactory.newChannel() 方法，跟进

public class ReflectiveChannelFactory<T extends Channel> implements ChannelFactory<T> {

    private final Class<? extends T> clazz;

    public ReflectiveChannelFactory(Class<? extends T> clazz) {
        if (clazz == null) {
            throw new NullPointerException("clazz");
        }
        this.clazz = clazz;
    }

    @Override
    public T newChannel() {
        try {
            return clazz.newInstance();
        } catch (Throwable t) {
            throw new ChannelException("Unable to create Channel from class " + clazz, t);
        }
    }
}

看到clazz.newInstance();，我们明白了，原来是通过反射的方式来创建一个对象，而这个class就是我们在ServerBootstrap中传入的NioServerSocketChannel.class

结果，绕了一圈，最终创建channel相当于调用默认构造函数new出一个 NioServerSocketChannel对象

金手指：ReflectiveChannelFactory.newChannel() 方法 是通过反射的方式来创建一个对象，而这个class就是我们在ServerBootstrap中传入的NioServerSocketChannel.class。

3.2.2.3 反射调用进一步深入：NioServerSocketChannel无参构造函数

过渡问题：
ReflectiveChannelFactory类中的newChannel()方法，使用反射新建NioServerSocketChannel对象，调动的是NioServerSocketChannel的无参构造函数，我们看看NioServerSocketChannel的无参构造函数。

接下来我们就可以将重心放到 NioServerSocketChannel的默认构造函数

private static final SelectorProvider DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER = SelectorProvider.provider();   // 实参  DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER 
public NioServerSocketChannel() {
    this(newSocket(DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER));    // 实参 DEFAULT_SELECTOR_PROVIDER 
}

private static ServerSocketChannel newSocket(SelectorProvider provider) {
    //...
    return provider.openServerSocketChannel();
}

通过SelectorProvider.openServerSocketChannel()创建一条server端channel，然后进入到以下方法，NioServerSocketChannel带参构造函数

public NioServerSocketChannel(ServerSocketChannel channel) {
    super(null, channel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    config = new NioServerSocketChannelConfig(this, javaChannel().socket());
}

这里第一行代码就跑到父类里面去了，第二行，new出来一个 NioServerSocketChannelConfig，其顶层接口为 ChannelConfig，netty官方的描述如下

A set of configuration properties of a Channel.

基本可以判定，ChannelConfig 也是netty里面的一大核心模块，初次看源码，看到这里，我们大可不必深挖这个对象，而是在用到的时候再回来深究，只要记住，这个对象在创建NioServerSocketChannel对象的时候被创建即可

我们继续追踪到 NioServerSocketChannel 的父类

AbstractNioMessageChannel类
protected AbstractNioMessageChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {
    super(parent, ch, readInterestOp);
}

继续往上追

AbstractNioChannel类
protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {
    super(parent);
    this.ch = ch;   // 简单地将前面 provider.openServerSocketChannel(); 创建出来的 ServerSocketChannel 保存到成员变量
    this.readInterestOp = readInterestOp;
    //...
    ch.configureBlocking(false);   // 调用ch.configureBlocking(false);
    //... 
}

这里，简单地将前面 provider.openServerSocketChannel(); 创建出来的 ServerSocketChannel 保存到成员变量，然后调用ch.configureBlocking(false);设置该channel为非阻塞模式，标准的jdk nio编程的玩法

这里的 readInterestOp 即前面层层传入的 SelectionKey.OP_ACCEPT，接下来重点分析 super(parent);(这里的parent其实是null，由前面写死传入)

AbstractChannel类
protected AbstractChannel(Channel parent) {
    this.parent = parent;
    id = newId();
    unsafe = newUnsafe();
    pipeline = newChannelPipeline();
}

到了这里，又new出来三大组件，赋值到成员变量，分别为

id = newId();
protected ChannelId newId() {
    return DefaultChannelId.newInstance();
}

id是netty中每条channel的唯一标识，这里不细展开，接着

unsafe = newUnsafe();
protected abstract AbstractUnsafe newUnsafe();

查看Unsafe的定义

Unsafe operations that should never be called from user-code. These methods are only provided to implement the actual transport, and must be invoked from an I/O thread

成功捕捉netty的又一大组件，我们可以先不用管TA是干嘛的，只需要知道这里的 newUnsafe方法最终属于类NioServerSocketChannel中

最后

pipeline = newChannelPipeline();

protected DefaultChannelPipeline newChannelPipeline() {
    return new DefaultChannelPipeline(this);
}

protected DefaultChannelPipeline(Channel channel) {
        this.channel = ObjectUtil.checkNotNull(channel, "channel");
        succeededFuture = new SucceededChannelFuture(channel, null);
        voidPromise =  new VoidChannelPromise(channel, true);

        tail = new TailContext(this);
        head = new HeadContext(this);

        head.next = tail;
        tail.prev = head;
}

pipeline一看就知道是一个非循环双链表，新建两个指针head.next = tail; tail.prev = head;

初次看这段代码，可能并不知道 DefaultChannelPipeline 是干嘛用的，我们仍然使用上面的方式，查看顶层接口ChannelPipeline的定义

A list of ChannelHandlers which handles or intercepts inbound events and outbound operations of a Channel

从该类的文档中可以看出，该接口基本上又是netty的一大核心模块

到了这里，我们总算把一个服务端channel创建完毕了，将这些细节串起来的时候，我们顺带提取出netty的几大基本组件，先总结如下

Channel
ChannelConfig
ChannelId
Unsafe
Pipeline
ChannelHander

初次看代码的时候，我们的目标是跟到服务器启动的那一行代码，我们先把以上这几个组件记下来，等代码跟完，我们就可以自顶向下，逐层分析，我会放到后面源码系列中去深入到每个组件

总结一下，用户调用方法 Bootstrap.bind(port) 第一步就是通过反射的方式new一个NioServerSocketChannel对象，并且在new的过程中创建了一系列的核心组件，仅此而已，并无他，真正的启动我们还需要继续跟

3.2.3 initAndRegister()第二步：init(channel)方法初始化这个新建的channel

到了这里，你最好跳到文章最开始的地方回忆一下，第一步newChannel完毕，这里就对这个channel做init，init方法具体干啥，我们深入

@Override
void init(Channel channel) throws Exception {
    final Map<ChannelOption<?>, Object> options = options0();
    synchronized (options) {
        channel.config().setOptions(options);
    }

    final Map<AttributeKey<?>, Object> attrs = attrs0();
    synchronized (attrs) {
        for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e: attrs.entrySet()) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            AttributeKey<Object> key = (AttributeKey<Object>) e.getKey();
            channel.attr(key).set(e.getValue());
        }
    }

    ChannelPipeline p = channel.pipeline();

    final EventLoopGroup currentChildGroup = childGroup;
    final ChannelHandler currentChildHandler = childHandler;
    final Entry<ChannelOption<?>, Object>[] currentChildOptions;
    final Entry<AttributeKey<?>, Object>[] currentChildAttrs;
    synchronized (childOptions) {
        currentChildOptions = childOptions.entrySet().toArray(newOptionArray(childOptions.size()));
    }
    synchronized (childAttrs) {
        currentChildAttrs = childAttrs.entrySet().toArray(newAttrArray(childAttrs.size()));
    }

    p.addLast(new ChannelInitializer<Channel>() {
        @Override
        public void initChannel(Channel ch) throws Exception {
            final ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
            ChannelHandler handler = config.handler();
            if (handler != null) {
                pipeline.addLast(handler);
            }

            ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
                            currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
                }
            });
        }
    });
}

初次看到这个方法，可能会觉得，哇塞，老长了，这可这么看？还记得我们前面所说的吗，庖丁解牛，逐步拆解，最后归一，下面是我的拆解步骤

3.2.3.1 init(channel)第一步：设置option和attr

    // 通过options0()得到属性，设置到channel上去
    final Map<ChannelOption<?>, Object> options = options0();
    synchronized (options) {
        channel.config().setOptions(options);
    }
    
    // 通过attrs0()得到属性，设置到channel上去
    final Map<AttributeKey<?>, Object> attrs = attrs0();
    synchronized (attrs) {   // 保证整个操作原子性的情况下操作
        for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e: attrs.entrySet()) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            AttributeKey<Object> key = (AttributeKey<Object>) e.getKey();  // 得到每一个entry中的key
            channel.attr(key).set(e.getValue());  // 对于每一个entry,通过key设置value
        }
    }

通过这里我们可以看到，这里先调用options0()以及attrs0()，然后将得到的options和attrs注入到channelConfig或者channel中，关于option和attr是干嘛用的，其实你现在不用了解得那么深入，只需要查看最顶层接口ChannelOption以及查看一下channel的具体继承关系，就可以了解，我把这两个也放到后面的源码分析系列再讲

3.2.3.2 init(channel)第二步：设置新接入channel的option和attr

final EventLoopGroup currentChildGroup = childGroup;
final ChannelHandler currentChildHandler = childHandler;
final Entry<ChannelOption<?>, Object>[] currentChildOptions;
final Entry<AttributeKey<?>, Object>[] currentChildAttrs;
synchronized (childOptions) {
    currentChildOptions = childOptions.entrySet().toArray(newOptionArray(childOptions.size()));
}
synchronized (childAttrs) {
    currentChildAttrs = childAttrs.entrySet().toArray(newAttrArray(childAttrs.size()));
}

这里，和上面类似，只不过不是设置当前channel的这两个属性，而是设置新进来连接对应的channel，由于我们这篇文章只关心到server如何启动，接入连接放到下一篇文章中详细剖析。

3.2.3.3 init(channel)第三步：加入新连接处理器

p.addLast(new ChannelInitializer<Channel>() {   // ChannelPipeline是一个非循环双向链表，最后面插入一个元素
        @Override
        public void initChannel(Channel ch) throws Exception {
            final ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();  // pipeline
            ChannelHandler handler = config.handler();  //handler
            if (handler != null) { 
                pipeline.addLast(handler);
            }

            ch.eventLoop().execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
//
                    pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
                            currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
                }
            });
        }
    });

到了最后一步，含义：p.addLast()向serverChannel的流水线处理器中加入了一个 ServerBootstrapAcceptor，从名字上就可以看出来，这是一个接入器Acceptor，专门接受新请求(accept请求)，把新的请求扔给某个事件循环器，我们先不做过多分析。

来，我们总结一下，我们发现其实init也没有启动服务，只是初始化了一些基本的配置和属性，以及在pipeline上加入了一个接入器，用来专门接受新连接，我们还得继续往下跟。

3.2.4 initAndRegister()第三步，register(channel)方法将这个新建并初始化好的channel注册到某个对象(这里就是打印控制台三句的地方了)

3.2.4.1 register(channel)方法第一步：register0()执行之前

这一步，我们是分析如下方法

ChannelFuture regFuture = config().group().register(channel);
调用到 NioEventLoop 中的register

@Override
public ChannelFuture register(Channel channel) {
    return register(new DefaultChannelPromise(channel, this));
}
@Override
public ChannelFuture register(final ChannelPromise promise) {
    ObjectUtil.checkNotNull(promise, "promise");
    promise.channel().unsafe().register(this, promise);
    return promise;
}

好了，到了这一步，还记得这里的unsafe()返回的应该是什么对象吗？不记得的话可以看下前面关于unsafe的描述，或者最快的方式就是debug到这边，跟到register方法里面，看看是哪种类型的unsafe。

我们跟进去之后发现是：

AbstractUnsafe类
@Override
public final void register(EventLoop eventLoop, final ChannelPromise promise) {
    // ...
    AbstractChannel.this.eventLoop = eventLoop;  // 先将EventLoop事件循环器绑定到该NioServerSocketChannel上
    // ...
    register0(promise);     //  调用 register0()


}

这里我们依然只需要focus重点，先将EventLoop事件循环器绑定到该NioServerSocketChannel上，然后调用 register0()。

3.2.4.2 register(channel)方法第二步：register0()执行，控制台打印handlerAdded、channelRegistered

private void register0(ChannelPromise promise) {
    try {
        boolean firstRegistration = neverRegistered;
        doRegister();
        neverRegistered = false;
        registered = true;

        pipeline.invokeHandlerAddedIfNeeded();   // 控制台打印第一句 handlerAdded

        safeSetSuccess(promise);
        pipeline.fireChannelRegistered();  // 控制台打印第二句 channelRegistered
        if (isActive()) {
            if (firstRegistration) {
                pipeline.fireChannelActive();   // 这里判断条件不成立，不是打印第三句的地方
            } else if (config().isAutoRead()) {
                beginRead();
            }
        }
    } catch (Throwable t) {
        closeForcibly();
        closeFuture.setClosed();
        safeSetFailure(promise, t);
    }
}

这一段其实也很清晰，先调用 doRegister();，具体干啥待会再讲，然后调用invokeHandlerAddedIfNeeded(), 于是乎，控制台第一行打印出来的就是

handlerAdded

关于最终是如何调用到的，我们后面详细剖析pipeline的时候再讲

然后调用 pipeline.fireChannelRegistered(); 调用之后，控制台的显示为

handlerAdded
channelRegistered

3.2.4.3 register(channel)方法第三步：register0()执行，控制台不打印第三句

继续往下跟

if (isActive()) {
    if (firstRegistration) {
        pipeline.fireChannelActive();
    } else if (config().isAutoRead()) {
        beginRead();
    }
}

读到这，你可能会想当然地以为，控制台最后一行

pipeline.fireChannelActive();

由这行代码输出，我们不妨先看一下 isActive() 方法

@Override
public boolean isActive() {
    return javaChannel().socket().isBound();
}

最终调用到jdk中（注意：这里从Netty的源码到JavaSE的源码了）

ServerSocket类
/**
 * Returns the binding state of the ServerSocket.
 *
 * @return true if the ServerSocket succesfuly bound to an address
 * @since 1.4
 */
public boolean isBound() {
    // Before 1.3 ServerSockets were always bound during creation
    return bound || oldImpl;
}

这里isBound()返回false，但是从目前我们跟下来的流程看，我们并没有将一个ServerSocket绑定到一个address，所以 isActive() 返回false，我们没有成功进入到pipeline.fireChannelActive();方法，那么最后一行到底是谁输出的呢？

3.3 doBind0()执行，控制台打印第三句

3.3.1 doBind0():控制台打印第三句

如果你看到方法的最近的发起端是一个线程Runnable的run方法，那么就在提交Runnable对象方法的地方打一个断点，去掉其他断点，重新debug，比如我们首次debug发现调用栈中的最近的一个Runnable如下

if (!wasActive && isActive()) {
    invokeLater(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            pipeline.fireChannelActive();   //打印控制台第三句，那么是哪里调用这串代码呢？这是主要问题
        }
    });
}

我们停在了这一行pipeline.fireChannelActive();, 我们想看最初始的调用，就得跳出来，断点打到 if (!wasActive && isActive())，因为netty里面很多任务执行都是异步线程即reactor线程调用的(任务分为两种，非定时任务和定时任务，可以reactor线程调用，可以业务线程调动)，如果我们要查看最先发起的方法调用，我们必须得查看Runnable被提交的地方，逐次递归下去，就能找到那行"消失的代码"

最终，通过这种方式，终于找到了 pipeline.fireChannelActive(); 的发起调用的代码，不巧，刚好就是下面的doBind0()方法

doBind0()

private static void doBind0(
            final ChannelFuture regFuture, final Channel channel,
            final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {
            
        channel.eventLoop().execute(new Runnable() {   // doBind0()方法中，是通过包装一个Runnable来实现异步化task的
            @Override
            public void run() {
                if (regFuture.isSuccess()) {
                    channel.bind(localAddress, promise).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE);
                } else {
                    promise.setFailure(regFuture.cause());
                }
            }
        });
        
    }

我们发现，doBind0()方法中，是通过包装一个Runnable来实现异步化task。

问题：什么是异步化task？

回答：reactor采用Java nio，reactor线程是一个异步线程，任务包括两种：非定时任务和定时任务，线程包括两种：reactor线程和业务线程。

好，接下来我们进入到channel.bind()方法。

3.3.2 doBind0()调用的bind()方法

AbstractChannel类
@Override
public ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
    return pipeline.bind(localAddress);
}

发现是调用pipeline的bind方法

@Override
public final ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
    return tail.bind(localAddress);
}

相信你对tail是什么不是很了解，可以翻到最开始，tail在创建pipeline的时候出现过，关于pipeline和tail对应的类，我后面源码系列会详细解说，这里，你要想知道接下来代码的走向，唯一一个比较好的方式就是debug 单步进入，篇幅原因，我就不详细展开

接上面，从tail.bind(localAddress);开始，来到如下：

HeadContext类
@Override
public void bind(
        ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise)
        throws Exception {
    unsafe.bind(localAddress, promise);
}

3.3.3 NioMessageUnsafe.bind()方法，真正控制台打印第三句的地方

3.3.3.1 NioMessageUnsafe.bind()方法

这里的unsafe就是前面提到的 AbstractUnsafe, 准确点，应该是 NioMessageUnsafe

我们进入到它的bind方法

@Override
public final void bind(final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {
    // ...
    boolean wasActive = isActive();
    // ...
    doBind(localAddress);

    if (!wasActive && isActive()) {
        invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                pipeline.fireChannelActive();   // 打印控制台第三句，这就是3.3.1刚开始到的那一段
            }
        });
    }
    safeSetSuccess(promise);
}

显然按照正常流程，我们前面已经分析到 isActive(); 方法返回false，进入到 doBind()之后，如果channel被激活了，就发起pipeline.fireChannelActive();调用，最终调用到用户方法，在控制台打印出了最后一行，所以到了这里，你应该清楚为什么最终会在控制台按顺序打印出那三行字了。

3.3.3.2 从Netty的doBind()方法到JavaSE的bind()方法

doBind()方法也很简单

protected void doBind(SocketAddress localAddress) throws Exception {
    if (PlatformDependent.javaVersion() >= 7) {
        //noinspection Since15
        javaChannel().bind(localAddress, config.getBacklog());
    } else {
        javaChannel().socket().bind(localAddress, config.getBacklog());
    }
}

最终调到了jdk里面的bind方法，这行代码过后，正常情况下，就真正进行了端口的绑定。

另外，通过自顶向下的方式分析，在调用pipeline.fireChannelActive();方法的时候，会调用到如下方法

HeadContext类
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    ctx.fireChannelActive();

    readIfIsAutoRead();
}

进入 readIfIsAutoRead
private void readIfIsAutoRead() {
    if (channel.config().isAutoRead()) {
        channel.read();
    }
}

分析isAutoRead方法
private volatile int autoRead = 1;
public boolean isAutoRead() {
    return autoRead == 1;
}

由此可见，isAutoRead方法默认返回true，于是进入到以下方法

public Channel read() {
    pipeline.read();
    return this;
}

最终调用到
AbstractNioUnsafe类
protected void doBeginRead() throws Exception {
    final SelectionKey selectionKey = this.selectionKey;  // 这里的this.selectionKey就是我们在前面register步骤返回的对象，前面我们在register的时候，注册ops是0
    if (!selectionKey.isValid()) {
        return;
    }

    readPending = true;

    final int interestOps = selectionKey.interestOps();  // 前面我们在register的时候，注册ops是0
    if ((interestOps & readInterestOp) == 0) {  
        selectionKey.interestOps(interestOps | readInterestOp);
    }
}

这里的this.selectionKey就是我们在前面register步骤返回的对象，前面我们在register的时候，注册ops是0

金手指：回忆一下注册，AbstractNioChannel类selectionKey = javaChannel().register(eventLoop().selector, 0, this)

这里相当于把注册过的ops取出来，通过了if条件，然后调用

selectionKey.interestOps(interestOps | readInterestOp);

而这里的 readInterestOp 就是前面newChannel的时候传入的SelectionKey.OP_ACCEPT，又是标准的jdk nio的玩法，到此，你需要了解的细节基本已经差不多了，就这样结束吧！

四、面试金手指

4.1 Netty初始化流程总述

netty启动一个服务所经过的流程

1、设置启动类参数，最重要的就是设置channel；

2、创建server对应的channel，创建各大组件，包括ChannelConfig, ChannelId, ChannelPipeline, ChannelHandler, Unsafe等；

3、初始化server对应的channel，设置一些attr，option，以及设置子channel的attr，option，给server的channel添加新channel接入器，并出发addHandler,register等事件；

4、调用到jdk底层做端口绑定，并触发active事件，active触发的时候，真正做服务端口绑定。

4.2 对于服务端demo中每一行的解释

EventLoopGroup 一个死循环，不停地检测IO事件，处理IO事件，执行任务；

ServerBootstrap 是服务端的一个启动辅助类，通过给他设置一系列参数来绑定端口启动服务；

group(bossGroup, workerGroup) 我们需要两种类型的人干活，一个是老板，一个是工人，老板负责从外面接活，接到的活分配给工人干，放到这里，bossGroup的作用就是不断地accept到新的连接，将新的连接丢给workerGroup来处理；

.channel(NioServerSocketChannel.class) 表示服务端启动的是nio相关的channel，channel在netty里面是一大核心概念，可以理解为一条channel就是一个连接或者一个服务端bind动作，后面会细说；

.handler(new SimpleServerHandler() 表示服务器启动过程中，需要经过哪些流程，这里SimpleServerHandler最终的顶层接口为ChannelHander，是netty的一大核心概念，表示数据流经过的处理器，可以理解为流水线上的每一道关卡；

childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>); 表示一条新的连接进来之后，该怎么处理，也就是上面所说的，老板如何给工人配活；

ChannelFuture f = b.bind(8888).sync(); 这里就是真正的启动过程了，绑定8888端口，等待服务器启动完毕，才会进入下行代码；

f.channel().closeFuture().sync(); 等待服务端关闭socket；

bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); 关闭两组死循环；

4.3 initAndRegister()

initAndRegister()方法三步骤：

步骤1：工厂模式新建一个channel

（1）使用new的方式新建一个ReflectiveChannelFactory（channelClass作为实参）；

（2）反射方式新建一个NioServerSocketChannel对象。

步骤2：init这个channel

init(channel)第一步，设置option和attr；

init(channel)第二步，设置新接入channel的option和attr；

init(channel)第三步，加入新连接处理器。

步骤3：这个channel register到某个对象

register(channel)方法第一步：register0()执行之前，先将EventLoop事件循环器绑定到该NioServerSocketChannel上，然后调用 register0()；

register(channel)方法第二步：register0()执行，控制台打印handlerAdded、channelRegistered；

register(channel)方法第三步：register0()执行，控制台不打印第三句。

4.4 doBind0()

略。

五、尾声

完成了。

天天打码，天天进步！！

最后

以上就是唠叨西装为你收集整理的Netty源码_01_Netty服务端初始化一、前言二、服务端启动三、Netty服务端初始化，控制台如何输出handlerAdded、channelRegistered、channelActive四、面试金手指五、尾声的全部内容，希望文章能够帮你解决Netty源码_01_Netty服务端初始化一、前言二、服务端启动三、Netty服务端初始化，控制台如何输出handlerAdded、channelRegistered、channelActive四、面试金手指五、尾声所遇到的程序开发问题。

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