netty ChannelPipeline的事件傳輸機制

一、Netty的事件類型

從ChannelPipeline的傳輸的事件類型角度,Netty的事件可以分為Inbound和Outbound事件。

Inbound事件是一個通知事件,當某件事已經發生了,然后通過Inbound事件進行通知,Inbound通常發生在Channel的狀態的改變或IO事件就緒

Outbound事件都是請求事件, 請求某件事情的發生, 然后通過Outbound事件進行通知。

1、入站事件傳播方法

1.1、ChannelHandlerContext#fireChannelRegistered()

作用:觸發事件告知Inbound ChannelHandler:ChannelHandlerContext的Channel注冊于其EventLoop,調用ChannelInboundHandler的channelRegistered

1.2、ChannelHandlerContext#fireChannelActive()

作用:觸發事件告知Inbound ChannelHandler:ChannelHandlerContext的Channel現在處于活動狀態,調用ChannelInboundHandler的channelActive

1.3、ChannelHandlerContext#fireChannelRead(Object)

作用:觸發事件告知Inbound?ChannelHandler:當前Channel正在從對等方讀取消息,調用ChannelInboundHandler的channelRead。

1.4、ChannelHandlerContext#fireChannelReadComplete()

作用:觸發事件告知Inbound ChannelHandler:當前讀操作讀取的最后一條消息被channelRead(ChannelHandlerContext, Object)}使用,調用ChannelInboundHandler的channelReadComplete。

1.5、ChannelHandlerContext#fireExceptionCaught(Throwable)

作用:觸發事件告知Inbound?ChannelHandler:拋出Throwable異常,調用ChannelInboundHandler的exceptionCaught。

1.6、ChannelHandlerContext#fireUserEventTriggered(Object)

作用:觸發事件告知Inbound?ChannelHandler:用戶事件正在觸發,調用ChannelInboundHandler的userEventTriggered。

1.7、ChannelHandlerContext#fireChannelWritabilityChanged()

作用:觸發事件告知Inbound?ChannelHandler:Channel的可寫狀態發生更改,調用ChannelInboundHandler的channelWritabilityChanged。

1.8、ChannelHandlerContext#fireChannelInactive()

作用:觸發事件告知Inbound ChannelHandler:ChannelHandlerContext的Channel現在是不活動的,并已達到其生命周期的結束,調用ChannelInboundHandler的channelInactive

1.9、ChannelHandlerContext#fireChannelUnregistered()

作用:觸發事件告知Inbound ChannelHandler:ChannelHandlerContext的Channel從其EventLoop注銷,調用ChannelInboundHandler的channelUnregistered

2、出站事件傳播方法:

2.1、ChannelHandlerContext#bind(SocketAddress, ChannelPromise)

作用:請求綁定到給定的SocketAddress,并在操作完成后通知ChannelFuture,原因可能是操作成功,也可能是錯誤,調用ChannelOutboundHandler的bind

2.2、ChannelHandlerContext#connect(SocketAddress, SocketAddress, ChannelPromise)

作用:請求連接到給定的SocketAddress,并在操作完成后通知ChannelFuture,原因可能是操作成功,也可能是錯誤,調用ChannelOutboundHandler的connect

2.3、ChannelHandlerContext#write(Object, ChannelPromise)?

作用:請求通過這個ChannelHandlerContext通過ChannelPipeline寫入消息。此方法不會請求實際刷新,因此請確保在希望請求將所有掛起數據刷新到實際傳輸時調用flush()。

2.4、ChannelHandlerContext#flush()

作用:請求通過此ChannelOutboundInvoker刷新所有掛起的消息。

2.5、ChannelHandlerContext#read()

作用:請求從Channel讀取數據到第一個入站緩沖區,如果讀取數據,則觸發ChannelInboundHandler#channelRead(ChannelHandlerContext, Object)事件,并觸發ChannelInboundHandler#channelReadComplete(ChannelHandlerContext) channelReadComplete事件,以便處理程序可以決定繼續讀取。如果已經有一個掛起的讀操作,這個方法什么也不做。

2.6、ChannelHandlerContext#disconnect(ChannelPromise)

作用:請求斷開與遠程對等點的連接,并在操作完成后通知ChannelFuture,原因可能是操作成功,也可能是錯誤,調用ChannelOutboundHandler的disconnect

2.7、ChannelHandlerContext#close(ChannelPromise)

作用:請求關閉Channel,并在操作完成后通知ChannelFuture,原因可能是操作成功,也可能是錯誤,調用ChannelOutboundHandler的close。關閉后,就不可能再重用它了。

2.8、ChannelHandlerContext#deregister(ChannelPromise)

作用:請求從之前分配的EventExecutor取消注冊,并在操作完成后通知ChannelFuture,原因可能是操作成功,也可能是錯誤,調用ChannelOutboundHandler的deregister。

3、下圖描述了在ChannelPipeline中ChannelHandlers如何處理I/O事件

這個圖是源碼io.netty.channel.ChannelPipeline接口的備注部分提供的。

二、ChannelPipeline的結構

ChannelPipeline的數據結構是雙向鏈表。

三、HeadContext的作用

Outbound事件最后都是通過HeadContext完成(HeadContext最后調用NioSocketChannelUnsafe響應的方法完成),Inbound事件是從HeadContext開始。

四、TailContext的作用

一個處理字節和消息的特殊的捕獲全部事件的處理程序,Outbound事件是從tailContext開始,Inbound事件是在tailContext結束。

五、Inbound事件流

在Channel中調用DefaultChannelPipeline.fireChannelActive,接下來在Channel交給自己的DefaultChannelPipeline執行了,因為是Inbound事件,所以從HeadContext->TailContext。DefaultChannelPipeline中Inbound事件傳遞過程:

Context.fireChannelActive?->?Connect.findContextInbound?->?Connect.invokeChannelActive(final AbstractChannelHandlerContext next)->?next.invokeChannelActive?->?nextHandler.channelActive?->?nextContext.fireChannelActive

六、Outbound 事件流

6.1、Outbound事件流過程

以?Bootstrap.connect?的事件流為例,大致如下:

Bootstrap.connect?->?Bootstrap.doResolveAndConnect->?Bootstrap.doResolveAndConnect0->?Bootstrap.doConnect->?AbstractChannel.connect->DefaultChannelPipeline.connect->NioSocketChannelUnsafe.connect->NioSocketChannel.doConnect->SocketChannel.connect

最后都是到了Channel,然后Channel交給自己的DefaultChannelPipeline執行,因為是?Outbound 事件,所以從TailContext ->HeadContext,HeadContext最后調用NioSocketChannelUnsafe響應的方法完成,事件流的NioSocketChannelUnsafe.connect->NioSocketChannel.doConnect->SocketChannel.connect部分就是在HeadContext里面執行的。

6.2、DefaultChannelPipeline中事件傳遞過程

Context.connect?->?Context.findContextOutbound?->?next.invokeConnect?->?handler.connect?->?Context.connect

一致循環從TailContext?將事件傳遞到HeadContext。

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