本文開始分析Netty的源碼，由于目標是自頂向下分析，在這一節(jié)將分析Netty是如何構建起如上圖所示的整體框架。首先將使用一個示例展示怎么使用Bootstarp構建服務端應用，然后將深入源碼了解底層機制和原理。
1.使用示例
首先使用Netty構造如圖所示的框架，源碼如下：
// 指定mainReactor
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
// 指定subReactor
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
// 用戶自定義的ThreadPool
EventExecutorGroup threadPool = new ThreadPool();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100) // 設置TCP參數(shù)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(threadPool,
new DecoderHandler(), // 解碼處理器
new ComputeHandler()); // 計算處理器
new EncoderHandler(), // 編碼處理器
}
});
// 綁定到本地端口等待客戶端連接
ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();
// 等待接受客戶端連接的Channel被關閉
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
// 關閉兩個線程組
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
threadPool.shutdown();
}
逐行分析代碼，EventLoopGroup是Netty實現(xiàn)的線程池接口，兩個線程池:bossGroup和workerGroup分別對應mainReactor和subReactor，其中boss專門用于接受客戶端連接，worker也就是常說的IO線程專門用于處理IO事件。IO事件包括兩類，一類如服務端接收到客戶端數(shù)據(jù)的Read事件，另一類如用戶線程主動向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)的Write事件。在4.0版本中，用戶自定義的業(yè)務線程池須實現(xiàn)EventExecutorGroup接口，4.1版本則可以直接使用JAVA自帶的線程池。
為了幫助用戶快速構建基于Netty的服務，Netty提供了兩個啟動器ServerBootstrap和Bootstrap，分別用于啟動服務器端和客戶端程序。group(EventLoopGroup...)方法用于指定一個或兩個Reactor，本例中指定為兩個。channel(Channel)方法本質(zhì)用來指定一個Channel工廠，本例中該工廠生產(chǎn)服務端用于accept客戶端連接的Channel，將默認使用Channel的無參構造方法。如果用戶需要自定義有參數(shù)的Channel，可自定義所需的工廠實現(xiàn)。option(Key, Value)用于指定TCP相關的參數(shù)以及一些Netty自定義的參數(shù)。childHandler()用于指定subReactor中的處理器，類似的，handler()用于指定mainReactor的處理器，只是默認情況下mainReactor中已經(jīng)添加了acceptor處理器，所以無需再指定。需要注意的是：這兩個方法并不能累積調(diào)用而達到增加多個處理器的目的，所以引入了 ChannelInitializer，它是一個特殊的Handler，功能是初始化多個Handler，如本例中的DecoderHandler，ComputeHandler，EncoderHandler。完成初始化工作后，ChannelInitializer會從Handler鏈中刪除。至此，如圖所示的框架已經(jīng)構建完畢。
最后臨門一腳，bind(int)方法將服務端Channel綁定到本地端口，成功后將accept客戶端的連接，從而是整個框架運行起來。使用sync()方法是由于Netty中的事件都是異步的，所以需要同步等待結果。準確的說，這個方法在這里使用是有問題的，sync()完成后只能表明綁定事件運行完畢，但并不能說明綁定成功，雖然失敗的可能性微乎其微。
f.channel().closeFuture().sync()方法僅僅是為了使當前main線程阻塞而不立即執(zhí)行之后的各種shutdown()方法，其語義是等到服務端接受客戶端連接的Channel被關閉時，才執(zhí)行后面代碼的操作。在實際應用中，這樣的代碼并不實用，我們可能需要接受諸如kill命令后，優(yōu)雅關閉線程組。
一些情況下，我們并不使用如圖所示的結構，比如當業(yè)務邏輯都很簡單，也就是如圖所示的decode，compute，encode能在短時間完成（數(shù)十毫秒或更少），那么可以不使用業(yè)務線程池。代碼也很簡單，只需要改動ChannelInitializer即可：
b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new DecoderHandler()); // 解碼處理器
p.addLast(new ComputeHandler()); // 計算處理器
p.addLast(new EncoderHandler()); // 編碼處理器
}
});
事實上這是Netty的默認方法，也就是說不在addLast(Handler)方法中指定線程池，那么將使用默認的subReacor即woker線程池也即IO線程池執(zhí)行處理器中的業(yè)務邏輯代碼。
又比如，如開始的例子只讓IO線程池處理read，write等IO事件會覺得有點大材小用，于是將decode和encode交給IO線程處理，如果此時的compute查詢需要數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，那么代碼可改動為如下：
b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new DecoderHandler()); // 解碼處理器
p.addLast(new EncoderHandler()); // 編碼處理器
p.addLast(threadPool, new ComputeWithSqlHandler()); // 附帶SQL查詢的計算
}
});
最佳實踐
簡單快速的業(yè)務邏輯可由IO線程池執(zhí)行，復雜耗時的業(yè)務（如查詢數(shù)據(jù)庫，取得網(wǎng)絡連接等）使用新的業(yè)務邏輯線程池執(zhí)行。
本文介紹了Bootstrap的使用，如果還想知道背后的原理，可移步后續(xù)文章：自頂向下深入分析Netty（三）--Bootstrap源碼分析。
