Netty4 ChannelHandler 概述(通道篇)

Netty4 ChannelHandler 概述(通道篇)《让天下没有难学的Netty》系列,基于 Netty4,以源码分析为主要手段,关键流程给出流程图,从 通道篇、内存篇、性能篇三个维度深度剖析 N

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《让天下没有难学的Netty》系列,基于 Netty4,以源码分析为主要手段,关键流程给出流程图,从 通道篇、内存篇、性能篇三个维度深度剖析 Netty 的实现原理。

本节主要介绍 Netty ChannelHandler 事件概述,并详细介绍各个事件方法的触发时机,为下篇关于事件传播机制打下坚实基础。

NIO 相关的核心类图如下:

Netty4 ChannelHandler 概述(通道篇)

下面一一对上述类做一个简单的介绍,下文还会其进行更为详细的解读。

1、ChannelHandler

Netty Channel事件的基础接口,只定义与 Handler 的管理接口相关。

  • void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx)
    在调用 DefaultChannelPipeline 的 addLast(add*) 将事件监听器添加到事件处理链条时调用。
  • void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx)
    在调用DefaultChannelPipeline 的 addLast(add*) 发生异常时被调用;当通道关闭后,通道取消注册后,同时会触发通道移除事件,具体调用入口:DefaultChannelPipeline 的内部类 HeadContext 的 channelUnregistered。

2、ChannelInboundHandler

入端类型的事件处理器。

  • void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx)
    通道注册到 Selector 时触发。客户端在调用 connect 方法,通过 TCP 建立连接后,获取 SocketChannel 后将该通道注册在 Selector 时或服务端在调用bind 方法后创建 ServerSocketChannel,通过将通道注册到 Selector 时监听客户端连接上时被调用。
  • void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx)
    通道取消注册到Selector时被调用,通常在通道关闭时触发,首先触发channelInactive 事件,然后再触发 channelUnregistered 事件。
  • void channelActive(ChannelHandlerContext ctx)
    通道处于激活的事件,在 Netty 中,处于激活状态表示底层 Socket 的 isOpen() 方法与 isConnected() 方法返回 true。
  • void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx)
    通道处于非激活(关闭),调用了 close 方法时,会触发该事件,然后触发channelUnregistered 事件。
  • void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
    通道从对端读取数据,当事件轮询到读事件,调用底层 SocketChanne 的 read 方法后,将读取的字节通过事件链进行处理,NIO 的触发入口为AbstractNioByteChannel 的内部类 NioByteUnsafe 的 read 方法。
  • void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx)
    处理完一次通道读事件后触发,在 Netty 中一次读事件处理中,会多次调用SocketChannel 的 read方法。触发入口为AbstractNioByteChannel 的内部类NioByteUnsafe 的 read 方法。
  • void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt)
    触发用户自定义的事件,目前只定义了ChannelInputShutdownEvent(如果允许半关闭(输入端关闭而服务端不关闭))事件。
  • void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx)
    Netty 写缓存区可写状态变更事件(可写–》不可写、不可写–》可写),入口消息发送缓存区ChannelOutboundBuffer。
  • void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
    异常事件。

3、ChannelOutboundHandler

出端类型的事件处理器。

  • void bind(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress add, ChannelPromise p)
    调用ServerBootstrap 的 bind 方法的处理逻辑。绑定操作,服务端在启动时调用bind方法时触发(手动调用bind)。
  • void connect(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress remoteAddress,SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise)
    连接操作,客户端启动时调用connect方法时触发(手动调用connect)。
  • void disconnect(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise)
    断开连接操作(手动调用disconnect)
  • void close(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise)
    关闭通道,手动调用Channel#close方法时触发(手动调用close)。
  • void deregister(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise)
    调用Channel#deregister时触发(手动调用deregister)。
  • void read(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception
    注册读事件,并不是触发网络读写事件。
  • void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise)
    调用调用 Channel 的 write(底层 SocketChannel 的 write)时触发。
  • void flush(ChannelHandlerContext ctx)
    调用调用Channel#flush(SocketChannel#flush)时触发。

4、其他Handler

  • ChannelDuplexHandler
    双向 Handler,包含 Inbound 和 outbound 事件。
  • ByteToMessageDecoder
    解码器:字节流解码成一条一条的消息(Message、协议对象)。
  • MessageToByteEncoder
    编码器:消息(协议对象)编码成二进制字节流。
  • AbstractTrafficShapingHandler
    流量整形,将在后续章节中详细介绍。

上述详细的介绍了NettyChannel的类继承体系,并重点介绍了ChannelInboundHandler 与 ChannelOutboundHandler 每个方法的含义已经触发时机,接下来再谈一点我对这两个 Handler 的一些理解。

ChannelInboundHandler:入端操作,可以看出基本上是都是由事件选择器( NIO Selector 事件就绪选择)进行触发,事件名称以 channel 开头,例如 channelRead。

ChannelOutboundHanlder:出端操作,其触发点除了 read 事件外都是通过调用 api (例如 bind、connect、close、write)。

本文就介绍到这里了,主要目的是让大家对 Netty ChannelHandler 有一个基本的认识,为后续文章打下坚实的基础。

最后以一个思考题结束本文的讲解:ChannelInboundHandler 的**channelRead 事件**与 ChannelOutboundHandler 的 **read 事件**有什么区别呢?

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作者简介:《RocketMQ技术内幕》作者、RocketMQ社区优秀布道师,维护『中间件兴趣圈』公众号,主打成体系剖析互联网JAVA主流中间件,涵盖RocketMQ、Kafa、Netty、Dubbo、Sentinel、Canal、Elasticjob、ElasticSearch、MyCat等,可以加笔者微信:dingwpmz,拉您进入高质量微信交流群,共同交流探讨。

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