精密数据工匠：探索 Netty ChannelHandler 的奥秘

通过上篇文章（Netty入门 — Channel，把握 Netty 通信的命门），我们知道 Channel 是传输数据的通道，但是有了数据，也有数据通道，没有数据加工也是没有意义的，所以今天学习 Netty 的第四个组件：ChannelHandler ，它是 Netty 的数据加工厂。

ChannelHandler

在上篇文章（Netty入门 — Channel，把握 Netty 通信的命门）中，大明哥提到：EventLoop 接收到 Channel 的 I/O 事件后会将该事件转交给 Handler 来处理，这个 Handler 就是 ChannelHandler。ChannelHandler 它是对 Netty 输入输出数据进行加工处理的载体，它包含了我们应用程序业务处理的逻辑。

在整个 Netty 生产线上，它就是那个埋头苦干，一心干活的工人。

Channel 的状态处理

在介绍 Channel 的时候（Netty入门 — Channel，把握 Netty 通信的命门）我们知道，Channel 是有状态的，而且 Channel 也提供了判断 Channel 当前状态的 API，如下：

• isOpen()：检查 Channel 是否为 open 状态。
• isRegistered()：检查 Channel 是否为 registered 状态。
• isActive()：检查 Channel 是否为 active 状态。

上面三个 API 对应了 Channel 四个状态：

状态	描述
ChannelUnregistered	Channel 已经被创建，但还未注册到 EventLoop。此时 isOpen() 返回 true，但 isRegistered() 返回 false。
ChannelRegistered	Channel 已经被注册到 EventLoop。此时 isRegistered() 返回 true，但 isActive() 返回 false。
ChannelActive	Channel 已经处理活动状态并可以接收与发送数据。此时 isActive() 返回 true。
ChannelInactive	Channel 没有连接到远程节点

状态变更如下：

当 Channel 的状态发生改变时，会生成相对应的事件，这些事件会被转发给 ChannelHandler，而 ChannelHandler 中会有相对应的方法来对其进行响应。在 ChannelHandler 中定义一些与这生命周期相关的 API，如 channelRegistered() 、channelUnregistered() 、channelActive() 、channelInactive()等等，后面大明哥会详细介绍这些 API。

ChannelHandler 的家族

ChannelHandler 的大家族如下图：

ChannelHandler 是整个家族中的顶层接口，它有两大子接口，ChannelInBoundHandler 和 ChannelOutBoundHandler，其中 ChannelInBoundHandler 用于处理入站数据（读请求），ChannelOutBoundHandler 用于处理出站数据（写请求），他们两个接口都有一个相对应的默认实现，即 XxxxAdapter。

ChannelHandler

ChannelHandler 作为顶层接口，它并不具备太多功能，它仅仅只提供了三个 API：

API	描述
handlerAdded()	当ChannelHandler 添加到 ChannelPipeline 中时被调用
handlerRemoved()	当 ChannelHandler 被从 ChannelPipeline 移除时调用
exceptionCaught()	当 ChannelHandler 在处理过程中出现异常时调用

从 ChannelHandler 提供的 API 中我们可以看出，它并不直接参与 Channel 的数据加工过程，而是用来响应 ChannelPipeline 链和异常处 理的，对于 Channel 的数据加工则由它的子接口处理：

• ChannelInboundHandler：拦截&处理各种入站的 I/O 事件
• ChannelOutboundHandler：拦截&处理各种出站的 I/O 事件

这里解释下出站和入站的概念：

• 接收对方传输的数据并处理，即为入站
• 向对方写数据时，即为出站
• 如：客户端 —> 服务端：服务端读取客户端消息为入站，服务端处理消息完后给客户端返回消息为出站

ChannelInboundHandler

ChannelInboundHandler 用来处理和拦截各种入站的 I/O 事件，它可以处理的事件如下：

响应方法	触发事件
channelRegistered	Channel 被注册到EventLoop 时
channelUnregistered	Channel 从 EventLoop 中取消时
channelActive	Channel 处理活跃状态，可以读写时
channelInactive	Channel 不再是活动状态且不再连接它的远程节点时
channelReadComplete	Channel 从上一个读操作完成时
channelRead	Channel 读取数据时
channelWritabilityChanged	Channel 的可写状态发生改变时
userEventTriggered	ChannelInboundHandler.fireUserEventTriggered()方法被调用时

一般情况我们不直接使用 ChannelInboundHandler,而是使用它的实现类 ChannelInboundHandlerAdapter。我们写业务处理时直接继承 ChannelInboundHandlerAdapter ，然后重写你感兴趣的 I/O 事件响应方法即可，比如你想处理 Channel 读数据，那重写 channelRead() 即可，代码如下：

public class ChannelHandlerTest_1 extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // do something
    }
}

但是在使用 ChannelInboundHandlerAdapter 的时候，需要注意的是我们需要显示地释放与池化 ByteBuf 实例相关的内存，Netty 为此专门提供了一个方法 ReferenceCountUtil.release()，即我们需要在 ChannelInboundHandler 的链的末尾需要使用该方法来释放内存，如下：

public class ByteBufReleaseHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
  @Override
  public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg){
    //释放msg
    ReferenceCountUtil.release(msg);
  }
}

但是有些小伙伴有时候会忘记这点，会带来不必要的麻烦，那有没有更好的方法呢？Netty 提供了一个类来帮助我们简化这个过程： SimpleChannelInboundHandler，对于我们业务处理的类，采用继承 SimpleChannelInboundHandler 而不是 ChannelInboundHandlerAdapter 就可以解决了。

public class ChannelHandlerTest_1 extends SimpleChannelInboundHandler