前言
ChannelHandler是netty中的核心处理部分，我们使用netty的绝大部分代码都写在这部分，所以了解它的一些机制和特性是很有必要的
Channel
Channel接口抽象了底层socket的一些状态属性以及调用方法
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针对不同类型的socket提供不同的子类实现。
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Channel生命周期
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ChannelHandler
ChannelHandler用于处理Channel对应的事件
ChannelHandler接口里面只定义了三个生命周期方法，我们主要实现它的子接口ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler，为了便利，框架提供了ChannelInboundHandlerAdapter，ChannelOutboundHandlerAdapter和ChannelDuplexHandler这三个适配类，在使用的时候只需要实现你关注的方法即可
ChannelHandler生命周期方法
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ChannelHandler里面定义三个生命周期方法，分别会在当前ChannelHander加入ChannelHandlerContext中，从ChannelHandlerContext中移除，以及ChannelHandler回调方法出现异常时被回调
ChannelInboundHandler
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介绍一下这些回调方法被触发的时机
| 回调方法 | 触发时机 | client | server |
|---|---|---|---|
| channelRegistered | 当前channel注册到EventLoop | true | true |
| channelUnregistered | 当前channel从EventLoop取消注册 | true | true |
| channelActive | 当前channel激活的时候 | true | true |
| channelInactive | 当前channel不活跃的时候，也就是当前channel到了它生命周期末 | true | true |
| channelRead | 当前channel从远端读取到数据 | true | true |
| channelReadComplete | channel read消费完读取的数据的时候被触发 | true | true |
| userEventTriggered | 用户事件触发的时候 | ||
| channelWritabilityChanged | channel的写状态变化的时候触发 |
可以注意到每个方法都带了ChannelHandlerContext作为参数，具体作用是，在每个回调事件里面，处理完成之后，使用ChannelHandlerContext的fireChannelXXX方法来传递给下个ChannelHandler，netty的codec模块和业务处理代码分离就用到了这个链路处理
ChannelOutboundHandler
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| 回调方法 | 触发时机 | client | server |
|---|---|---|---|
| bind | bind操作执行前触发 | false | true |
| connect | connect 操作执行前触发 | true | false |
| disconnect | disconnect 操作执行前触发 | true | false |
| close | close操作执行前触发 | false | true |
| deregister | deregister操作执行前触发 | ||
| read | read操作执行前触发 | true | true |
| write | write操作执行前触发 | true | true |
| flush | flush操作执行前触发 | true | true |
注意到一些回调方法有ChannelPromise这个参数，我们可以调用它的addListener注册监听，当回调方法所对应的操作完成后，会触发这个监听
下面这个代码，会在写操作完成后触发，完成操作包括成功和失败
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
ctx.write(msg,promise);
System.out.println("out write");
promise.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super Void>>() {
@Override
public void operationComplete(Future<? super Void> future) throws Exception {
if(future.isSuccess()){
System.out.println("OK");
}
}
});
}
ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler的区别
个人感觉in和out的区别主要在于ChannelInboundHandler的channelRead和channelReadComplete回调和ChannelOutboundHandler的write和flush回调上，ChannelOutboundHandler的channelRead回调负责执行入栈数据的decode逻辑，ChannelOutboundHandler的write负责执行出站数据的encode工作。其他回调方法和具体触发逻辑有关，和in与out无关。
ChannelHandlerContext
每个ChannelHandler通过add方法加入到ChannelPipeline中去的时候，会创建一个对应的ChannelHandlerContext，并且绑定，ChannelPipeline实际维护的是ChannelHandlerContext 的关系
在DefaultChannelPipeline源码中可以看到会保存第一个ChannelHandlerContext以及最后一个ChannelHandlerContext的引用
final AbstractChannelHandlerContext head;
final AbstractChannelHandlerContext tail;
而在AbstractChannelHandlerContext源码中可以看到
volatile AbstractChannelHandlerContext next;
volatile AbstractChannelHandlerContext prev;
每个ChannelHandlerContext之间形成双向链表
ChannelPipeline
在Channel创建的时候，会同时创建ChannelPipeline
protected AbstractChannel(Channel parent) {
this.parent = parent;
id = newId();
unsafe = newUnsafe();
pipeline = newChannelPipeline();
}
在ChannelPipeline中也会持有Channel的引用
protected DefaultChannelPipeline newChannelPipeline() {
return new DefaultChannelPipeline(this);
}
ChannelPipeline会维护一个ChannelHandlerContext的双向链表
final AbstractChannelHandlerContext head;
final AbstractChannelHandlerContext tail;
链表的头尾有默认实现
protected DefaultChannelPipeline(Channel channel) {
this.channel = ObjectUtil.checkNotNull(channel, "channel");
succeededFuture = new SucceededChannelFuture(channel, null);
voidPromise = new VoidChannelPromise(channel, true);
tail = new TailContext(this);
head = new HeadContext(this);
head.next = tail;
tail.prev = head;
}
我们添加的自定义ChannelHandler会插入到head和tail之间，如果是ChannelInboundHandler的回调，根据插入的顺序从左向右进行链式调用，ChannelOutboundHandler则相反
具体关系如下，但是下图没有把默认的head和tail画出来，这两个ChannelHandler做的工作相当重要
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上面的整条链式的调用是通过Channel接口的方法直接触发的，如果使用ChannelContextHandler的接口方法间接触发，链路会从ChannelContextHandler对应的ChannelHandler开始，而不是从头或尾开始
HeadContext
HeadContext实现了ChannelOutboundHandler，ChannelInboundHandler这两个接口
class HeadContext extends AbstractChannelHandlerContext
implements ChannelOutboundHandler, ChannelInboundHandler
因为在头部，所以说HeadContext中关于in和out的回调方法都会触发
关于ChannelInboundHandler，HeadContext的作用是进行一些前置操作，以及把事件传递到下一个ChannelHandlerContext的ChannelInboundHandler中去
看下其中channelRegistered的实现
public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
invokeHandlerAddedIfNeeded();
ctx.fireChannelRegistered();
}
从语义上可以看出来在把这个事件传递给下一个ChannelHandler之前会回调ChannelHandler的handlerAdded方法
而有关ChannelOutboundHandler接口的实现，会在链路的最后执行，看下write方法的实现
public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
unsafe.write(msg, promise);
}
这边的unsafe接口封装了底层Channel的调用，之所以取名为unsafe，是不需要用户手动去调用这些方法。这个和阻塞原语的unsafe不是同一个
也就是说，当我们通过Channel接口执行write之后，会执行ChannelOutboundHandler链式调用，在链尾的HeadContext ，在通过unsafe回到对应Channel做相关调用
从netty Channel接口的实现就能论证这个
public ChannelFuture write(Object msg) {
return pipeline.write(msg);
}
TailContext
TailContext实现了ChannelInboundHandler接口，会在ChannelInboundHandler调用链最后执行，只要是对调用链完成处理的情况进行处理，看下channelRead实现
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
onUnhandledInboundMessage(msg);
}
如果我们自定义的最后一个ChannelInboundHandler，也把处理操作交给下一个ChannelHandler，那么就会到TailContext，在TailContext会提供一些默认处理
protected void onUnhandledInboundMessage(Object msg) {
try {
logger.debug(
"Discarded inbound message {} that reached at the tail of the pipeline. " +
"Please check your pipeline configuration.", msg);
} finally {
ReferenceCountUtil.release(msg);
}
}
比如channelRead中的onUnhandledInboundMessage方法，会把msg资源回收，防止内存泄露
强调一点的是，如果要执行整个链路，必须通过调用Channel方法触发，ChannelHandlerContext引用了ChannelPipeline，所以也能间接操作channel的方法，但是会从当前ChannelHandlerContext绑定的ChannelHandler作为起点开始，而不是ChannelHandlerContext的头和尾
这个特性在不需要调用整个链路的情况下可以使用，可以增加一些效率
上述组件之间的关系
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- 每个Channel会绑定一个ChannelPipeline，ChannelPipeline中也会持有Channel的引用
- ChannelPipeline持有ChannelHandlerContext链路，保留ChannelHandlerContext的头尾节点指针
- 每个ChannelHandlerContext会对应一个ChannelHandler，也就相当于ChannelPipeline持有ChannelHandler链路
- ChannelHandlerContext同时也会持有ChannelPipeline引用，也就相当于持有Channel引用
- ChannelHandler链路会根据Handler的类型，分为InBound和OutBound两条链路
最后
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