Netty源码分析之ChannelPipeline

每个channel内部都会持有一个ChannelPipeline对象pipeline. pipeline默认实现DefaultChannelPipeline内部维护了一个DefaultChannelHandlerContext链表。

当channel完成register、active、read等操作时，会触发pipeline的相应方法。

1、当channel注册到selector时，触发pipeline的fireChannelRegistered方法。

2、当channel的socket绑定完成时，触发pipeline的fireChannelActive方法。

3、当有客户端请求时，触发pipeline的fireChannelRead方法。

4、当本次客户端请求，pipeline执行完fireChannelRead，触发pipeline的fireChannelReadComplete方法。

接下去看看pipeline是如何组织并运行handler对应的方法。

DefaultChannelPipeline

其中DefaultChannelHandlerContext保存了当前handler的上下文，如channel、pipeline等信息，默认实现了head和tail。

class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {

final Channel channel; // pipeline所属的channel

//head和tail都是handler上下文

final DefaultChannelHandlerContext head;

final DefaultChannelHandlerContext tail;

...

public DefaultChannelPipeline(AbstractChannel channel) {

if (channel == null) {

throw new NullPointerException("channel");

}

this.channel = channel;

        tail = new TailContext(this);

        head = new HeadContext(this);

        head.next = tail;

        tail.prev = head;

}

}

1、TailContext实现了ChannelOutboundHandler接口。

2、HeadContext实现了ChannelInboundHandler接口。

3、head和tail形成了一个链表。

对于Inbound的操作，当channel注册到selector时，触发pipeline的fireChannelRegistered，从head开始遍历，找到实现了ChannelInboundHandler接口的handler，并执行其fireChannelRegistered方法。

@Override

public ChannelPipeline fireChannelRegistered() {

    head.fireChannelRegistered();

return this;

}

@Override

public ChannelHandlerContext fireChannelRegistered() {

final DefaultChannelHandlerContext next = findContextInbound();

EventExecutor executor = next.executor();

if (executor.inEventLoop()) {

next.invokeChannelRegistered();

} else {

        executor.execute(new Runnable() {

@Override

public void run() {

next.invokeChannelRegistered();

}

});

}

return this;

}

private DefaultChannelHandlerContext findContextInbound() {

DefaultChannelHandlerContext ctx = this;

do {

        ctx = ctx.next;

} while (!(ctx.handler() instanceof ChannelInboundHandler));

return ctx;

}

private void invokeChannelRegistered() {

try {

((ChannelInboundHandler) handler()).channelRegistered(this);

} catch (Throwable t) {

        notifyHandlerException(t);

}

}

假如我们通过pipeline的addLast方法添加一个inboundHandler实现。

public class ClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

@Override

public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx)

throws Exception {

super.channelRegistered(ctx);

System.out.println(" ClientHandler  registered channel ");

}

}

当channel注册完成时会触发pipeline的channelRegistered方法，从head开始遍历，找到ClientHandler，并执行channelRegistered方法。

对于Outbound的操作，则从tail向前遍历，找到实现ChannelOutboundHandler接口的handler，具体实现和Inbound一样。

服务启动过程中，ServerBootstrap在init方法中，会给ServerSocketChannel的pipeline添加ChannelInitializer对象，其中ChannelInitializer继承ChannelInboundHandlerAdapter，并实现了ChannelInboundHandler接口，所以当ServerSocketChannel注册到selector之后，会触发其channelRegistered方法。

public final void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {

    initChannel((C) ctx.channel());

    ctx.pipeline().remove(this);

    ctx.fireChannelRegistered();

}

public void initChannel(Channel ch) throws Exception {

ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

ChannelHandler handler = handler();

if (handler != null) {

        pipeline.addLast(handler);

}

    pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(

            currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));

}

在initChannel实现中，添加ServerBootstrapAcceptor实例到pipeline中。

ServerBootstrapAcceptor继承自ChannelInboundHandlerAdapter，负责把接收到的客户端socketChannel注册到childGroup中，由childGroup中的eventLoop负责数据处理。

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {

final Channel child = (Channel) msg;

    child.pipeline().addLast(childHandler);

for (Entry, Object> e: childOptions) {

try {

if (!child.config().setOption((ChannelOption