相對於服務端，Netty客戶端的建立更加複雜，除了要考慮執行緒模型、非同步連線、客戶端連線超時等因素外，還需要對連線過程中的各種異常進行考慮。

下面我們直接分析客戶端連線操作：

首先要建立和初始化NioSocketChannel，程式碼如下：

    private ChannelFuture doConnect(final SocketAddress remoteAddress, final SocketAddress localAddress) {
        final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
        final Channel channel = regFuture.channel();
        if (regFuture.cause() != null) {
            return regFuture;
        }
 

從NioEventLoopGroup總獲取NioEventLoop，然後使用其作為引數建立NioSocketChannel，程式碼如下：

    Channel createChannel() {
        EventLoop eventLoop = group().next();
        return channelFactory().newChannel(eventLoop);
    }

初始化Channel之後，將其註冊到Selector上，程式碼如下：

        ChannelPromise regFuture = channel.newPromise();
        channel.unsafe().register(regFuture);
 

鏈路建立成功之後，發起非同步TCP連線，程式碼如下：

    private static void doConnect0(
            final ChannelFuture regFuture, final Channel channel,
            final SocketAddress remoteAddress, final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {

        // This method is invoked before channelRegistered() is triggered.  Give user handlers a chance to set up
        // the pipeline in its channelRegistered() implementation.
        channel.eventLoop().execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                if (regFuture.isSuccess()) {
                    if (localAddress == null) {
                        channel.connect(remoteAddress, promise);
                    } else {
                        channel.connect(remoteAddress, localAddress, promise);
                    }
 

由上述程式碼可以看出，從doConnnect0操作開始，連線操作切換到了Netty的NIO執行緒NioEventLoop中進行，此時客戶端返回，連線操作非同步執行。 doConnect0最終呼叫Headhandler的connect方法，程式碼如下：

        public void connect(
                ChannelHandlerContext ctx,
                SocketAddress remoteAddress, SocketAddress localAddress,
                ChannelPromise promise) throws Exception {
            unsafe.connect(remoteAddress, localAddress, promise);
        }

AbstractNioUnsafe的connect操作如下。

                if (doConnect(remoteAddress, localAddress)) {
                    fulfillConnectPromise(promise, wasActive);
                } else {

需要注意的是，SocketChannel執行connect()操作後有以下三種結果。 （1）連線成功，返回true； （2）暫時沒有連線上，服務端沒有返回ACK應答，連線結果不確定，返回false； （3）連線失敗，直接丟擲I/O異常。 如果是第二種結果，需要將NioSocketChannel中的selectionKey設定為OP_CONNECT，監聽連線結果。 非同步連線返回之後，需要判斷連線結果，如果連線成功，則觸發ChannelActive事件，程式碼如下（在fulfillConnectPromise方法中）：

            if (!wasActive && isActive()) {
                pipeline().fireChannelActive();
            }

ChannelActive事件處理最終會將NioSocketChannel中的selectionKey設定為SelectionKey.OP_READ，用於監聽網路讀操作。

客戶端連線超時機制

對於SocketChannel介面，JDK並沒有提供連線超時機制，需要NIO框架或者使用者自己擴充套件實現。Netty利用定時器提供了客戶端連線超時控制功能，下面我們詳細看下該功能： 首先，使用者在建立Netty客戶端的時候，可以通過ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS配置項設定連線超時時間，程式碼如下： b.group（）.opration(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS,3000); 發起連線的同時，啟動連線超時檢測定時器，程式碼如下（在AbstractNioChannel中）：

                        connectTimeoutFuture = eventLoop().schedule(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                ChannelPromise connectPromise = AbstractNioChannel.this.connectPromise;
                                ConnectTimeoutException cause =
                                        new ConnectTimeoutException("connection timed out: " + remoteAddress);
                                if (connectPromise != null && connectPromise.tryFailure(cause)) {
                                    close(voidPromise());
                                }
                            }
                        }, connectTimeoutMillis, TimeUnit.MILLISECONDS);

一旦超時定時器執行，說明客戶端連線超時，構造連線超時異常，將異常結果設定到connectPromise中，同時關閉客戶端連線，釋放控制代碼。 如果在連線超時前獲取到連線結果，則刪除連線超時定時器，防止其被觸發，程式碼如下：

                    promise.addListener(new ChannelFutureListener() {
                        @Override
                        public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                            if (future.isCancelled()) {
                                if (connectTimeoutFuture != null) {
                                    connectTimeoutFuture.cancel(false);
                                }

無論連線是否成功，只要獲取到連線結果，之後就刪除連線超時定時器。