Netty 进阶：手把手教你如何编写一个 NIO 服务端，java 集合容器面试

服务端的核心流程入口为 bind 方法，接下来我们将详细分析其实现原理，继续体会 NIO 编程技巧。

2、Netty 服务端启动流程

通过跟踪其 bind 方法，最终将进入到 AbstractBootstrap 的 doBind 方法。

其关键实现点：

代码 @1：通过调用 initAndRegister 方法完成底层网络初始化与通道注册工作。

代码 @2：如果初始化与注册工作已完成，则直接调用 doBind0 方法完成绑定操作。

代码 @3：如果初始化与注册工作未完成，则通过 regFuture（注册凭证）中添加监听器，等注册完成后再执行 doBind0 方法。

技巧提示：基于 Future 异步编程，在主线程中通过调用 future.isDone 方法判断异步方法是否已完成，如果未完成，通过在该凭证上添加监听器（事件回调），操作完成后执行回调逻辑。

从上面的方法来看服务端的绑定流程包含初始化与绑定两个子流程，接下来将分别深入探讨。

2.1 通道初始化

基于 NIO 编程，需要先创建通道，然后将其注册到事件选择器，这个过程由 AbstractBootstrap 的 initAndRegister 方法实现。

实现的关键点如下：

代码 @1：创建 NIO 服务端通道实现类 NioServerSocketChannel 的实例。

代码 @2：调用 init 方法初始化通道。

代码 @3：将通道注册到事件轮询器 EventLoopGroup

代码 @4：:如果通道已注册，但发生了错误则调用通道 close 方法回收相关资源，如果未注册成功，则强制清除通道占用的资源，特别是文件占用符。

关于通道的注册逻辑已经在手把手教你如何编写一个NIO客户端 中已详细介绍，故接下来重点关注一下服务端通道的注册流程。

2.1.1 服务端通道初始化流程

AbstractBootstrap 的 init 方法是一个抽象方法，具体有其子类实现：

服务端通道的初始化代码由 ServerBootstrap 的 init 方法。

Step1：首先将通过 ServerBootstrap 设置的选项与附加选项初始化到通道中。

Step2：init 方法的关键点：将 handler 方法设置的事件链，同时新增 ServerBootstrapAcceptor 事件处理方法加入到 NioServerSocketChannel 的事件链，但并没有把 childHandler 中添加的事件链添加到 NioServerSocketChannel。

读者朋友们，请停下来思考一下，为什么会这样？从现在可以肯定的是 handler 方法定义的事件处理方法将在与 NioServerSocketChannel 相关的事件发生时其作用。

要解开这个谜题，我们有必要来看看 ServerBootstrapAcceptor 是如何工作的。

2.1.2 ServerBootstrapAcceptor 详解

ServerBootstrapAcceptor 类图如下所示：

ServerBootstrapAcceptor 方法只实现了 inbound 事件的 channelRead 事件。在详细探究它之前先看看属性：

• EventLoopGroup childGroup

事件执行器组，ServerBootstrap 设置的从 Reactor 线程组，即 Work 线程组。

• ChannelHandler childHandler

ServerBootstrap#childHandler 设置的事件处理器，也就是用户定义的事件处理器。

接下来探究其 channelRead 方法的实现逻辑：

Step1：channelRead 竟然传入的是一个 Channel，那这个 Channel 对象是 NioSocketChannel 吗？

是的，原来当 OP_ACCEPT 事件触发后，Server 端会通过调用 ServerSocketChannel 的 accept()方法，将返回一个 NioSocketChannel，读写操作的载体，在 NIO 中负责数据的读写。

Step2：将通过 childHandler 定义的事件处理器绑定到 NioSocketChannel。

最终完成 NioServerSocketChannel 与 NioSocketChannel 的初始化与事件绑定。

关于 NioSocketChannel 详细的初始化流程蕴含在 ChannelInitializer，其机制已经在 手把手教你如何编写一个NIO客户端 中详细介绍。

2.2 NIO 绑定机制

在通道完成初始化与注册后，服务端需要进行端口绑定，由 AbstractBootstrap 的 doBind0 方法实现。

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bind 的核心实现最终是调用 Channel 的 bind 方法，最终由 AbstractChannel 类实现：

bind 事件将传播，根据 Netty 事件传播机制，bind 属于 ChannelOutbound 事件，最终将调用 HeadContext 的 bind 方法，最终将调用 Unsafe 的 bind 方法，更加具体是调用 AbstractChannel 的内部类 AbstractUnsafe 的 bind 方法，其代码如下所示：

doBind 方法是一个抽象方法，NIO 服务端的实现：NioServerSocketChannel。

即最终通过调用 NIO 底层 NioServerSocketChannel 的 bind 方法完成服务端通道的绑定操作，即实现服务端在特定端口监听客户客户端的连接请求。