一文了解Netty整体流程

本文基于版本 4.1.46，同时只描述类而不展示具体源码。

Netty 的整体流程

Netty 的整体流程相对来说还是比较复杂的，初学者往往会被绕晕。所以这里总结了一下整体的流程，从而对 Netty 的整体服务流程有一个大致的了解。从功能上，流程可以分为服务启动、建立连接、读取数据、业务处理、发送数据、关闭连接以及关闭服务。整体流程如下所示(图中没有包含关闭的部分)：

服务启动

服务启动时，我们以 example 代码中的 EchoServer 为例，启动的过程以及相应的源码类如下：

: 创建 selector

: 创建 serverSocketChannel 以及初始化

：从 boss group 中选择一个 NioEventLoop 开始注册 serverSocketChannel

: 将 server socket channel 注册到选择的 NioEventLoop 的 selector

: 绑定地址端口开始启动

: 注册 OP_READ 事件

上述启动流程中，1、2、3 是由我们自己的线程执行的，即 mainThread，4、5、6 是由 Boss Thread 执行。相应时序图如下：

建立连接

服务启动后便是建立连接的过程了，相应过程及源码类如下：

NioEventLoop 中的 selector 轮询创建连接事件（OP_ACCEPT）

创建 socket channel

从worker group 中选择一个 NioEventLoop 开始注册 socket channel

将 socket channel 注册到选择的 NioEventLoop 的 selector

注册 OP_ACCEPT 事件

同样，上述流程中 1、2、3 的执行仍由 Boss Thread 执行，直到 4、5 由具体的 Work Thread 执行。

读写与业务处理

连接建立完毕后是具体的读写，以及业务处理逻辑。以 EchoServerHandler 为例，读取数据后会将数据传播出去供业务逻辑处理，此时的 EchoServerHandler 代表我们的业务逻辑，而它的实现也非常简单，就是直接将数据写回去。我们将这块看成一个整条，流程如下：

轮询创建读取事件（OP_READ）

nioSocketChannel 开始读取数据

把读取到的数据传播出去供业务处理

在这个例子中即 EchoServerHandler 的执行

调用 write 方法

调用 flush 准备数据

调用 flush 发送数据

在这个过程中读写数据都是由 Work Thread 执行的，但是业务处理可以由我们自定义的线程池来处理，并且一般我们也是这么做的，默认没有指定线程的情况下仍然由 Work Thread 代为处理。

关闭连接

服务处理完毕后，单个连接的关闭是什么样的呢？

NioEventLoop 中的 selector 轮询创建读取事件（OP_READ)，这里关闭连接仍然是读取事件

当字节

关闭 socketChannel

清理消息：不接受新信息，fail 掉所有 queue 中消息

关闭多路复用器的 key

时序图如下：

关闭服务

最后是关闭整个 Netty 服务：

关闭 channel，取消 selectionKey

取消定时任务

关闭 selector

时序图如下，为了好画将 NioEventLoop 拆成了 2 块：

至此，整个 Netty 的服务流程就结束了。