netty源码解解析(4.0)-8 ChannelPipeline的设计

时间:2022-09-14 13:16:12
io.netty.channel.ChannelPipeline
 
设计原理
   netty源码解解析(4.0)-8 ChannelPipeline的设计
  上图中,为了更直观地展示事件处理顺序, 故意有规律地放置两种handler的顺序,实际上ChannelInboundHandler和ChanneOutboundHandler的顺序可以是任意,取决于用户调用add方法把handler方在哪里。
 
  ChannelPipeline的特性:
  1. 它是一个双向链表
  2. 每个节点持有一个ChannelHandler实例,这个实例可以是ChannelInboundHandler类型或ChannelOutboundHandler类型,
  3. ChannelInboundHandler类型的handler只处理inbound事件,ChannelInboundHandler只处理outbound事件。
  4. inbound事件处理顺序是由链表头到链表尾,outbound事件的处理顺序是由链表尾到链表头。
  5. inbound事件由netty内部触发,最终由netty外部的代码消费。outbound事件由netty外部的代码触发,最终由netty内部消费。
 
接口设计
  ChannelPipeline接口定义的方法分为三种类型:链表管理的方法、触发outbound事件的方法、触发inbound事件的方法。
 
链表管理的方法
添加:addFirst, addLast, addAfter, addBefore。
删除:removeFirst, removeLast, remove。
替换:replace。
查找:first, last, get。
 
触发outbound事件的方法
bind(SocketAddress, ChannelPromise)
connect(SocketAddress, SocketAddress, ChannelPromise)
write(Object, ChannelPromise)
flush()
read()
disconnect(ChannelPromise)
close(ChannelPromise)
deregister(ChannelPromise)
 
触发inbound事件的方法
fireChannelRegistered()
fireChannelActive()
fireChannelRead(Object)
fireChannelReadComplete()
fireExceptionCaught(Throwable)
fireUserEventTriggered(Object)
fireChannelWritabilityChanged()
fireChannelInactive()
fireChannelUnregistered()
 
 
 
Channel,EventLoop,ChannelPipeline,EventExecutor和ChannelHandler之间的关系
   每个channel持有一个eventLoop, channel.unsafe的方法会在这个eventLoop中执行。那么问题来了,使用add方法向channelPiple中添加一个channelHandler,这个handler的方法在哪里执行呢?下面以addLast为例看看添加方法。
ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers)
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, ChannelHandler... handlers)
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler)
 
  channelPiple负责为每个新添加的handler分配一个eventExecutor。如果你调用了带grop参数的方法添加handler ,channelPiple会从group中取出一个eventExecutor分配给这个handler, 这时handler中的回调方法会在这个eventExecutor线程中执行,否则channelPiple会把channel的eventLoop当成eventExecutor分配给这个handler,这时这个handler的回调方法会在eventLoop的线程中执行。这个两者有什么不同呢?如果没你没有给handler指定group,它将会和channel的I/O操作共享线程资源,它能得到多少线程资源取决于eventLoop的ioRatio属性的设置,执行时间过长的handler的回调方法会影响I/O操作。如果指定了group,handler的回调方法和channel的I/O操作将会被隔离到不同的线程中。在高并发情况下,强烈建议为不同功能的handler指定不同的group。
每个channel实例在创建的时候,它自己负责创建一个channelPiple实例。随后这个channel会被注册到一个eventLoop中,eventLoop负责处理channel上触发的I/O事件,把I/O事件转换成对channel.unsafe方法的调用。unsafe负责做实际的I/O操作,根据需要调用channelPiple触发事件。channelPiple依次调用合适的handler处理事件。这里的"依次”和“合适”的含义是:
  • 如果是inbound事件,会从头到尾按顺序调用双向链表上的ChannelInboundHandler类型的handler。
  • 如果是outbound事件,会从尾到头按顺序调用双向链表上的ChannelOutboundHandler类型的handler。
  piplePile确保一个handler调用始终在一个唯一的eventExecutor中,这个eventExecutor可能是channel的eventLoop,也可能是从用户指定的eventExecutorGroup中分配到的一个executor。