netty源码解析(4.0)-8 ChannelPipeline的设计

io.netty.channel.ChannelPipeline

 

设计原理

　　

　　上图中，为了更直观地展示事件处理顺序, 故意有规律地放置两种handler的顺序，实际上ChannelInboundHandler和ChanneOutboundHandler的顺序可以是任意，取决于用户调用add方法把handler方在哪里。

 

　　ChannelPipeline的特性:

　　1. 它是一个双向链表

　　2. 每个节点持有一个ChannelHandler实例，这个实例可以是ChannelInboundHandler类型或ChannelOutboundHandler类型，

　　3. ChannelInboundHandler类型的handler只处理inbound事件，ChannelInboundHandler只处理outbound事件。

　　4. inbound事件处理顺序是由链表头到链表尾，outbound事件的处理顺序是由链表尾到链表头。

　　5. inbound事件由netty内部触发，最终由netty外部的代码消费。outbound事件由netty外部的代码触发，最终由netty内部消费。

 

接口设计

　　ChannelPipeline接口定义的方法分为三种类型：链表管理的方法、触发outbound事件的方法、触发inbound事件的方法。

 

链表管理的方法

添加：addFirst, addLast, addAfter, addBefore。

删除：removeFirst, removeLast, remove。

替换：replace。

查找：first, last, get。

 

触发outbound事件的方法

bind(SocketAddress, ChannelPromise)

connect(SocketAddress, SocketAddress, ChannelPromise)

write(Object, ChannelPromise)

flush()

read()

disconnect(ChannelPromise)

close(ChannelPromise)

deregister(ChannelPromise)

 

触发inbound事件的方法

fireChannelRegistered()

fireChannelActive()

fireChannelRead(Object)

fireChannelReadComplete()

fireExceptionCaught(Throwable)

fireUserEventTriggered(Object)

fireChannelWritabilityChanged()

fireChannelInactive()

fireChannelUnregistered()

 

 

 

Channel，EventLoop，ChannelPipeline，EventExecutor和ChannelHandler之间的关系

　　每个channel持有一个eventLoop, channel.unsafe的方法会在这个eventLoop中执行。那么问题来了，使用add方法向channelPiple中添加一个channelHandler，这个handler的方法在哪里执行呢？下面以addLast为例看看添加方法。

ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers)

ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, ChannelHandler... handlers)

ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler)

 

　　channelPiple负责为每个新添加的handler分配一个eventExecutor。如果你调用了带grop参数的方法添加handler ，channelPiple会从group中取出一个eventExecutor分配给这个handler, 这时handler中的回调方法会在这个eventExecutor线程中执行，否则channelPiple会把channel的eventLoop当成eventExecutor分配给这个handler，这时这个handler的回调方法会在eventLoop的线程中执行。这个两者有什么不同呢？如果没你没有给handler指定group，它将会和channel的I/O操作共享线程资源，它能得到多少线程资源取决于eventLoop的ioRatio属性的设置，执行时间过长的handler的回调方法会影响I/O操作。如果指定了group，handler的回调方法和channel的I/O操作将会被隔离到不同的线程中。在高并发情况下，强烈建议为不同功能的handler指定不同的group。

每个channel实例在创建的时候，它自己负责创建一个channelPiple实例。随后这个channel会被注册到一个eventLoop中，eventLoop负责处理channel上触发的I/O事件，把I/O事件转换成对channel.unsafe方法的调用。unsafe负责做实际的I/O操作，根据需要调用channelPiple触发事件。channelPiple依次调用合适的handler处理事件。这里的"依次”和“合适”的含义是:

• 如果是inbound事件，会从头到尾按顺序调用双向链表上的ChannelInboundHandler类型的handler。
• 如果是outbound事件，会从尾到头按顺序调用双向链表上的ChannelOutboundHandler类型的handler。

　　piplePile确保一个handler调用始终在一个唯一的eventExecutor中，这个eventExecutor可能是channel的eventLoop，也可能是从用户指定的eventExecutorGroup中分配到的一个executor。