Netty源码(二):Netty的Channel和Pipeline

本文主要讲述Netty框架中Channel相关的知识，Netty通过Channel和Pipeline等一些组件提供了所谓的Universal Communication API．与Channel相关的知识点比较多，本篇文章就主要讲解一下Channel和Pipeline的事件处理流原理．Channel,EventLoop和ChannelFuture的相关知识下篇文章中再进行讲述．

官方文档上的Channel

官方文档上给出的解释是Channel是与网络Socket相关的或具有一定I/O能力的组件．一个Channel可以给用户提供:

• 当前Channel的状态(比如，是否保存Open状态，是否处于连接状态)
• Channel的配置参数，比如说buffer的大小
• Channel支持的相关I/O操作，比如说read,write,connect和bind
• 提供一个ChannelPipeline来处理所有与该Channel相关的I/O事件和请求

Channel上进行的所有I/O操作都是异步的，也就是说，所有涉及I/O操作的调用都会立刻返回，并不保证操作完成，而是会返回一个ChannelFuture对象来通知你操作是否完成．
 Channel是有层级的，这样的话，你就可以很方便的利用其他已有的Channel来构建自己需要的channel,比如说基于SocketChannel来实现关于SSH的Channel

此外，当你完成某些操作之后调用close()或在close(ChannelPromise)是非常重要的，这样能确保你正确的释放了所有资源．

我眼中的Channel

首先，我们应该都知道Netty支持很多I/O通信协议:

• 基于TCP的NIO: NioServerSocketChannel,NioSocketChannel
• 基于UDP的NIO:NioDatagramChannel
• 基于TCP的OIO:OioSocketChannel和OioServerSocketChannel
• 基于UDP的OIO:OioDatagramChannel
  如果把关于Channel的类图列出来的话，你会发现支持各种协议的Channel,不信你就看一下这个类图．

这样想一下，Channel不就是Netty框架用来封装不同协议逻辑的组件吗?，有了Channel的存在，所有于通信协议相关的逻辑都隐藏在不同的Channel实现里，然后在对外提供相对统一的API.
 说道这里，你可能还不知道，即使是OIOChannel,它提供的I/O操作也是异步的．也就是说在Netty框架中，不论是OIO还是NIO模型，读写都会阻塞．这样也体现了Universal Communication API的思想，这就使得我们切换Channel非常方便．我们只要初始化不同的Channel即可．
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(OioServerSocketChannel.class)
 有关Channel协议相关的底层知识，我们会在下一篇文章时进行介绍．

ChannelHandler和ChannelPipeline

只有Channel的支持，还不足以实现Universal Communication API,还需要上述两个类来提供ChannelHandler的编程模式，基于ChannelHandler来开发业务逻辑，而不需要考虑网络通讯方面的事情．
 Netty源码中一张图形象的描述了这个机制

示意图

Netty中的ChannelPipeline包含两条线路：Upstream和Downstream．Upstream对应上行，接受信息，被动的状态改变，都属于Upstream．Downstream则对应下行，发送消息，主动状态的改变．Upstream对应InBound Handler,Downstream对应Outbound Handler.从Netty内部IO线程接读到IO数据，依次经过N个Handler到达最内部的逻辑处理单元，这种称之为Inbound Handler；从Channel发出IO请求，依次经过M个Handler到达Netty内部IO线程，这种称之为Outbound Handler
 需要注意的是，这个Handler链中消息或在事件不会自动的向下或在向上流动或转发，而是需要由上一个Handler显示的调用ChannelPipeline.sendUp(down)stream来交给下一个Handler来处理．也就是说，每个Handler接受到一个ChannelEvent,处理结束后，如果需要继续处理，那么它需要向下一个或在上一个Handler发起一个事件．