Netty 源码解读:Channel与Pipeline
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Channel

在Netty里,Channel是通讯的载体,而ChannelHandler负责Channel中的逻辑处理。

那么ChannelPipeline是什么呢?我觉得可以理解为ChannelHandler的容器:一个Channel包含一个ChannelPipeline,所有ChannelHandler都会注册到ChannelPipeline中,并按顺序组织起来。

在Netty中,ChannelEvent是数据或者状态的载体,例如传输的数据对应MessageEvent,状态的改变对应ChannelStateEvent。当对Channel进行操作时,会产生一个ChannelEvent,并发送到ChannelPipeline。ChannelPipeline会选择一个ChannelHandler进行处理。这个ChannelHandler处理之后,可能会产生新的ChannelEvent,并流转到下一个ChannelHandler。


例如,一个数据最开始是一个MessageEvent,它附带了一个未解码的原始二进制消息ChannelBuffer,然后某个Handler将其解码成了一个数据对象,并生成了一个新的MessageEvent,并传递给下一步进行处理。

到了这里,可以看到,其实Channel的核心流程位于ChannelPipeline中。于是我们进入ChannelPipeline的深层梦境里,来看看它具体的实现。

ChannelPipeline

Netty的ChannelPipeline包含两条线路:Upstream和Downstream。Upstream对应上行,接收到的消息、被动的状态改变,都属于Upstream。Downstream则对应下行,发送的消息、主动的状态改变,都属于Downstream。ChannelPipeline接口包含了两个重要的方法:sendUpstream(ChannelEvent e)和sendDownstream(ChannelEvent e),就分别对应了Upstream和Downstream。

对应的,ChannelPipeline里包含的ChannelHandler也包含两类:ChannelUpstreamHandler和ChannelDownstreamHandler。每条线路的Handler是互相独立的。它们都很简单的只包含一个方法:ChannelUpstreamHandler.handleUpstream和ChannelDownstreamHandler.handleDownstream。

Netty官方的javadoc里有一张图,非常形象的说明了这个机制:

什么叫ChannelSink呢?ChannelSink包含一个重要方法ChannelSink.eventSunk,可以接受任意ChannelEvent。“sink”的意思是”下沉”,那么”ChannelSink”好像可以理解为”Channel下沉的地方”?实际上,它的作用确实是这样,也可以换个说法:“处于末尾的万能Handler”。最初读到这里,也有些困惑,这么理解之后,就感觉简单许多。只有Downstream包含ChannelSink,这里会做一些建立连接、绑定端口等重要操作。为什么UploadStream没有ChannelSink呢?我只能认为,一方面,不符合”sink”的意义,另一方面,也没有什么处理好做的吧!

这里有个值得注意的地方:在一条“流”里,一个ChannelEvent并不会主动的”流”经所有的Handler,而是由上一个Handler显式的调用ChannelPipeline.sendUp(Down)stream产生,并交给下一个Handler处理。也就是说,每个Handler接收到一个ChannelEvent,并处理结束后,如果需要继续处理,那么它需要调用sendUp(Down)stream新发起一个事件。如果它不再发起事件,那么处理就到此结束,即使它后面仍然有Handler没有执行。这个机制可以保证最大的灵活性,当然对Handler的先后顺序也有了更严格的要求。

下面我们从代码层面来对这里面发生的事情进行深入分析,这部分涉及到一些细节,需要打开项目源码,对照来看,会比较有收获。


Reference:

http://ifeve.com/channel-pipeline/



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