ChannelPipeline源码分析

pipeline的初使化

• pipeline的创建：pipeline在创建channel（无论是客服端的channel还是服务端的channel）的时候被创建。

pipeline的入口

• Netty里目前只有一个pipeline的实现， 也就是DefaultChannelPipeline，构造方法如图：

pipeline的构造方法

• 在Netty里，业务逻辑是以写对应的ChannelHandler来实现的，在Netty的内部，会将ChannelHandler封装成ChannelHandlerContext对象，然后以链表的双链表的形式进行组织。AbstractChannelHandlerContext部分代码如下：

AbstractChannelHandlerContext

AbstractChannelHandlerContext构造方法

• 在pipeline里有head和tail两个属性，分别指向channelHandlerContext的头结点和尾结点，其中HeadContext内部有unsafe对象，可以通过unsafe处理读写事件。代码如下：

HeadContext构造方法

• TailContext的inbound属性设置为true

TailContext构造方法

添加ChannelHandler

DefaultChannelPipeline提供了往链表里增加节点的方法，增加一个ChannelHandler包括如下几个步骤

添回ChannelHandler步骤

• 判断是否重复添加

checkMultiplicity方法来防止重复增加

• 创建节点并添加到双链表中

将ChannelHandler转成DefaultChannelHandlerContext

增加到双链表中

• 回调添回完成事件

调用回调方法

改变ChannelHandlerContext的状态

删除ChannelHandler

删除channleHandler的入口如下图：

DefaultChannelPipeline的remove方法

• 找结点

找结点的入口方法

链表找结点逻辑

• 删除结点

找到结点后删除节点逻辑

双链表中删除结点操作

• 回调事件

回调方法

事件与异常的传播

channelHandler在大类上可以分为InboundHandler与outboundHandler。类图如下：

channelHandler的类结构图

我们在写业务方法的时候，可以通过pipeline对象fire某个事件，也可以用ChannelHandlerContext 对象fire某个事件。两种方式都会进行事件的传播，两个的区别是通过pipeline fire的事件是从双链表的头结点开始传播的，而通过ChannelHandlerContext对象是从当前结点往下传播 的

read事件的传播分析（Inbound事件）

当连接监听到有OP_READ事件后，会调用unsafe的read方法进行处理，下面来看看unsafe是如何处理事件的。

• 处理channel read的入口

NioByteUnsafe的read方法

• pipeline触发read的入口

DefaultChannelPipeline的fireChannelRead方法

• 调用head的invokeChannelRead方法

invokeChannelRead方法

• 最终会调用到channelHandler的channelRead方法

• head结点的处理逻辑

head结点的处理逻辑

• 找到下一个类型为inbound的channelHandler

• 尾结点的处理逻辑，如果消息没处理，则会打个warm日志，并释放bytebuf对象

write事件的传播分析（Outbound事件）

在写业务ChannelHandler的时候，如果是outbound类型的handler，可以重写write方法，并通过ChannelHandlerContext对象调用write，让write进行传播，其中通过channel调用的write方法会从pipeline的tail结点开始传播，而直接调用ChannelHandlerContext的write方法会从当前结点进行传播。下面分析write事件如何在pipeline里进行传播

• 事件传播的入口

AbstractChannel的write方法

• tail结点write处理逻辑

• 找到前一个结点的处理逻辑

• 调用handler的witer方法

• 通过head结点的write方法，调用channel的unsafe对象，执行写入操作

异常的传播

当channelHandler在处理业务的时候发生了异常，异常信息会从当前的链上往下传播，直到有一个channelHandler把异常处理了，如果没有channelHandler把异常处理，会传播到tail结点，在实际业务中，在channelHandler链的最后增加一个统一的异常处理下面分析异常的传播流程

• 异常传播入口

• 会调用到invokeExceptionCaught方法

• 调用到hander的exceptionCaught方法

• 在channelHandlerAdapter里，默认会让exception往下传播

• AbstractChannelHandlerContext异常传播的逻辑，先当前结点的下一个结点

• 传到tail结点的逻辑