Netty5用户手册之六：netty核心之ChannelHandler用法详解

概述

      主要介绍四个主要的核心类：ChannelPipeline、ChannelHandlerContext、ChannelHandler、Inbound VS Outbound(入站和出站)等。netty提供了强大的类来处理输入和输出的数据，通过ChannelHandler可以快速编写出可重用的、高性能的代码程序。下面一一介绍这些核心类的用法：

ChannelPipeline类的用法

       ChannelPipeline类是ChannelHandler实例对象的列表，用于处理或截获通道的接收和发送数据。它提供了一种高级的截取过滤模式（类似serverlet中的filter功能），让用户可以在ChannelPipeline中完全控制一个事件以及如何处理ChannelHandler与ChannelPipeline的交互.

       对于每个新的通道Channel，都会创建一个新的ChannelPipeline，并将器pipeline附加到channel中。一旦连接，channel和它之间的联系就会建立起来。通道Channel不能附加其他的pipeline或与pipeline分离开。

       下图描述了ChannelHandler通道处理器类与pipeline中的io处理关系，一个io操作可以由一个ChannelInboundHandler或ChannelOutboundHandle进行处理，并通过调用ChannelInboundHandler处理入站io或通过ChannelOutboundHandler处理出站IO。

        如上图，ChannelPipeline是ChannelHandler的一个列表，如果一个入站io事件发生，这个事件会从第一个开始依次通过每里面的channelhandler；如果是一个出站io事件，则会从最后一个开始依次通过channelhandler。

        ChannelPipeline可以动态添加、删除、替换其中的ChannelHandler，这样的机制可以提高灵活性。
        修改ChannelPipeline的方法：
• addFirst(...)，添加ChannelHandler在ChannelPipeline的第一个位置
• addBefore(...)，在ChannelPipeline中指定的ChannelHandler名称之前添加ChannelHandler
• addAfter(...)，在ChannelPipeline中指定的ChannelHandler名称之后添加ChannelHandler
• addLast(ChannelHandler...)，在ChannelPipeline的末尾添加ChannelHandler
• remove(...)，删除ChannelPipeline中指定的ChannelHandler
• replace(...)，替换ChannelPipeline中指定的ChannelHandler

1.	ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();  
2.	FirstHandler firstHandler = new FirstHandler();  
3.	pipeline.addLast("handler1", firstHandler);  
4.	pipeline.addFirst("handler2", new SecondHandler());  
5.	pipeline.addLast("handler3", new ThirdHandler());  
6.	pipeline.remove("“handler3“");  
7.	pipeline.remove(firstHandler);  
8.	pipeline.replace("handler2", "handler4", new FourthHandler());

ChannelHandlerContext类的用法

      每个ChannelHandler被添加到ChannelPipeline中后，都会创建一个ChannelHandlerContext类添加到ChannelHandler中，此context允许ChannelHandler与其他ChannelHandler进行交互，这是对同一个pipeline而言的。io事件通过contxt将事件传入到pipeline中的下一个channelhandler中，如下图：

ChannelHandler以及子类

      Netty中有3个实现了ChannelHandler接口的类，其中2个是接口（ChannelInboundHandler用来处理入站数据也就是接收数据、ChannelOutboundHandler用来处理出站数据也就是写数据），一个是抽象类ChannelHandlerAdapter类。

      ChannelHandler提供了在它的生命周期内添加或从ChannelPipeline中删除的方法：

      1.handlerAdded:ChannelHandler添加到实际上下文中准备处理事件。

      2.handlerRemoved：将ChannelHandler从实际上下文中删除，不再处理事件。

      3.exceptionCaught：处理跑出的异常。

      这三个方法都需要传递ChannelHandlerContext参数对象，每个ChannelHandler被添加到Channelpipeline时会自动创建ChannelHandlerContext。

      Netty还提供了一个实现了ChannelHandler的抽象类：ChannelHandlerAdapter类。他实现了父类的所有方法，基本上就是传递事件到pipeline中的下一个ChannelHandler直到结束。

ChannelInboundHandler类的用法

       它提供了一些方法来接收数据或Channel状态改变时被调用，下面是一些常用方法：

       1.channelRegistered:ChannelHandlerContext的Channel被注册到EventLoop中。

       2.channelUnregistered：ChannelHandlerContext的channel从eventloop中注销。

       3.channelActive方法：ChannelHandlerContext的channel已被激活。

       4.channelInactive方法：ChannelHandlerContext的channel结束生命周期。

       5.channelRead方法：从当前Channel的对端读取消息。

       6.channelReadComplete方法：消息读取完毕有执行。

       7.userEventTriggered方法：一个用户事件被触发。

       8.channelWritabilityChanned方法：改变通道的可写状态，可以使用Channel.isWritable检查。

       9.exceptionCaught，重写父类ChannelHandler的方法，处理异常.

       Netty提供了一个实现了ChannelInboundHandler接口并继承ChannelHandlerAdapter的类：ChannelnboundHandlerAdapter。它实现了ChannelInboundHandler所有的方法，作用就是处理消息并将消息转发到ChannelPipeline中的下一个channelhandler。ChannelInboundHandlerAdapter的channelRead方法处理完消息后不会自动释放消息，若想自动释放收到的消息，可以使用SimpleChannelInboundHandler.使用ChannelInboundHandler、ChannelInboundHandlerAdapter、SimpleChannelInboundhandler这三个中的一个来处理接收消息，使用哪一个取决于需求；大多数时候使用SimpleChannelInboundHandler处理消息，使用ChannelInboundHandlerAdapter处理其他的“入站”事件或状态改变。

        ChannelInitializer用来初始化ChannelHandler，将自定义的各种ChannelHandler添加到ChannelPipeline中。

ChannelOutboundHandler类的用法

       它用来处理出站数据（写数据），它提供了以下几种方法：

           1.bind方法：channel绑定本地方法。

           2.connect方法：Channel连接操作。

           3.disconnect方法：Channel断开连接。

           4.close方法：关闭Channel。

           5.deregister方法：注销Channel方法

           6.read方法：读取方法，实际是截获ChannelHandlerContext.read

           7.write方法：写操作，实际是通过ChannelPipeline写消息，Channel.flush方法刷新到实际通道中

           8.flush方法：刷新消息到通道。

       它是ChannelHandler的子类，实现了父类的所有方法。一旦请求停止从ChannelPipeline转发参数，则必须得到通知，是因为它所有重要的方法才去ChannelPromise机制。netty提供了它的实现类，ChannelOutboundHanlderAdapter类。

             重要的是要记得释放致远并通知 ChannelPromise ，若 ChannelPromise 没有被通知可能会导致其中一个 ChannelFutureListener 不被通知去处理一个消息。