Netty（六）—关于Pipeline

Netty之Pipeline

• 不管时Netty客户端和服务端，都出现了Pipeline的身影
• 从之前的学习可以大致了解到
  • 在Netty中每个Channel都有且仅有一个ChannelPipeline与之对应

官方解释

• ChannelPipeline注释，从注释中对ChannelPipeline有了进一步的认识
  • 在ChannelPipeline中存放了ChannelHandler列表，用来处理或拦截出站和入站事件。这些在一个Channel对象中完成
  • 每一个Channel拥有自己的ChannelPipeline，当Channel对象被创建的时候，随之创建

ChannelPipeline结构

• 通过ChannelPipeline的构造方法进行跟踪，在DefaultChannelPipeline中完成初始化
  • 通过代码可以发现，ChannelPipeline中维护了一个由ChannelHandlerContext组成的双向链表
  • 链表尾部和头部分别是 TailContext 和 HeadContext
  • 并且每一个 ChannelHandlerContext 又关联这一个 ChannelHandler
  • 可以理解为 每一个 tail 或 head 关联着一个 ChannelHandler
    
• 通过图更能清晰地看出其结构

• 接下来HeadContext和TailContext的类结构图

• 从类结构图中可以发现 Head 和 Tail 都实现了 ChannelHandlerContext 和 ChannelHandler
• 并且它们的初始化操作都是在 AbstractChannelHandlerContext 中完成的
  • HeadContext 和 TailContext 初始化

• 可以发现Head初始化的时候outbound属性为true，而Tail初始化inbound属性为true
  • 即Head是一个OutBound对象，而Tail是一个InBound对象

ChannelHandler和ChannelPipeline关联

• 无论是客户端和服务端，都使用到了 AbstractBootstrap 的 handler 或 childHandler 方法
• 我们可以在其中添加自定义Handler，如下代码示例

• 通过ChannelInitializer对象可以添加自定义Handler。addLast方法完成具体的添加操作，分为以下几个步骤
  • 首先把传入的 channelInitializer 对象进行包装然后添加到链表中
  • 向链表中添加我们的自定义handler，此时构造完成一个双向链表

• 需要注意的是 ChannelInitializer 继承了类 ChannelInboundHandlerAdapter
• 因此在链表中 除了 head 是 OutBound 其它节点全是 InBound （后续分析OutBound和InBound）
• 链表构建完成后，后续会对链表进行注册遍历，把Handler添加到Channel对应的Pipeline中
• 添加过程中移除最开始添加的ChannelInitializer

Pipeline事件传播机制

• AbstractChannelHandlerContext 有 inbound 和 outbound 两个变量用于标识 Context 对应的 handler 类型
• inbound -> true -> ChannelInboundHandler
• outbound -> true -> ChannelOutboundHandler

outbound事件传播

• outbound事件都是请求事件，即接收到请求之后通过outbound事件进行通知
• 以客户端发起connect请求为例，最终调用到DefaultChannelPipeline的connect方法
  • 由此可以发现，outbound事件是以tail为起点开始传播调用的

• 然后调用AbstractChannelHandlerContext的connect方法
  • findContextOutbound方法—以当前context为起点，向pipeline中的双向链表寻找一个outbound属性为ture的节点
  • 结合之前的学习过程，这里实际上是传递到了head节点，因为head节点的outbound属性为true

• 所以connect消息传递给head后，会将消息传递给对应的ChannelHandler处理
• 最终connect方法在DefaultChannelPipeline的connect方法中由 unsafe 处理目标请求

• 处理逻辑流程图（该图片引用自咕泡学院Tom老师的课堂笔记）

inbound事件传播

• inbound事件与outbound事件的处理方式类似，只是方向不同。即 head -> customContext -> tail

• outbound事件都是请求事件，而inbound则是通知事件

• inbound事件一般发生在Channel的状态改变或IO事件的就绪

• 处理逻辑流程图（图片引用自咕泡学院Tom老师的课堂笔记）

• 观察DefalutChannelPipeline的channelActive方法可以发现其channelActive方法是空的
• 因为inbound事件需要用户实现自定义的处理器

Handler深入

• 每一个ChannelHandler都会有一个ChannelHandlerContext与之关联
• ChannelHandlerContext允许ChannelHandler之间实现交互
• ChannelHandlerContext、ChannelHandler、ChannelPipeline的关系

与之关联

• ChannelHandlerContext允许ChannelHandler之间实现交互
• ChannelHandlerContext、ChannelHandler、ChannelPipeline的关系