Netty篇:ChannelPipeline与ChannelHandler源码分析


概述


       上面几篇文章中会经常看到执行到某个地方,然后就开始在ChannelPipeline传播事件,再由ChannelPipeline责任链上的一个个ChannelHandler去处理,所以ChannelPipeline和ChannelHandler才是用户真正处理各种业务的地方,主要包括:数据包编解码,业务处理,数据包写入通道。

       每个Channel都会维护一个ChannelPipeline,而ChannelPipeline其实是包含头尾指针的双向链表,里边的的每个节点都是由ChannelHandler封装成的ChannelHandlerContext上下文,ChannelHandlerContext中除了封装ChannelHandler还包含了一些所关联的组件实例。

       ChannelHandler处理器分为两大类:一类是ChannelInboundHandler通道入站处理器,一类是ChannelOutboundHandler通道出站处理器,均继承自ChannelHandler接口。两个接口都有自己的处理适配器,分别是ChannelInboundHandlerAdapter和ChannelOutboundHandlerAdapter,实现自己的业务只需继承这两个适配器即可。

       入站事件在ChannelPipeline中由头指针向尾指针传播,只处理Inbound类型的Handler,出站事件由尾指针向头指针传播,只处理Outbound类型的Handler。贴张官方注释的图:


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ChannelPipeline添加节点


       前面文章已经分析过了,Channel初始化时会初始化一个ChannelPipeline,初始化代码如下:

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       绑定所属的Channel,声明一个succeededFuture和voidPromise用来处理异步操作。然后创建TailContext类型的尾指针,HeadContext的头指针,将其串成链表。TailContext和HeadContext都继承自AbstractChannelHandlerContext,内部维护了unsafe的对象。

       ChannelPipeline提供了一系列增删ChannelHandler节点的方法,此处以最常用的addLast为例:

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       首先检查Handler是否重复添加,然后创建一个DefaultChannelHandlerContext对象封装目标handler,并将相关联的组件添加进去。然后进入addLast0将其加入链表:

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       将获得的DefaultChannelHandlerContext插入链表的尾部,尾结点的上一个位置。然后回到主方法,判断此时Channel是否注册到EventLoop,如果没有则新增一个任务注册后添加,如果已经注册,判断是不是当前线程是不是EventLoop线程,将其添加到任务队列中,启动线程后执行。如果已经注册且为EventLoop线程则直接触发HandlerAdd事件。



ChannelPipeline事件传播




       ChannelPipeline的事件传播主要从调用fireIN_EVET()方法开始,此处以常用的fireChannelRead()为例:

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       调用上下文DefaultChannelHandlerContext的invekeChannelRead方法,将数据和ChannelPipeline的头结点传入:

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       获取当前context所绑定的EventLoop线程,然后判断当前线程是否是绑定的EventLoop线程,是则直接执行invokeChannelRead方法,不是则封装成任务放到任务队列中,等待线程轮询执行,然后进入invokeChannelRead方法:

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       判断是否需要执行handler,需要则获取handler执行其channelRead,否则继续向下传播。因为此时是头结点,进入其channelRead方法,直接就向下传播:


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       进入context的传播方法如下:


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       在findContextInbound()方法中寻找下一个handler如下:

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       然后又进入了invokeChannelRead方法,进入了传播循环:

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       当不再调用
ctx.fireChannelRead(msg)向下传播时,传播停止,或者当传播到尾结点是,释放资源,结束传播,尾结点channelRead如下:

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       Outbound事件发生时,会触发Outbound类型handler,流程相似,区别是从尾节点开始,向头结点传播。

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