ChannelPipeline原始碼分析

摘要： pipeline的初使化 pipeline的建立：pipeline在建立channel（無論是客服端的channel還是服務端的channel）的時候被建立。 pipeline的入口 Netty裡目前只...

pipeline的初使化

• pipeline的建立：pipeline在建立channel（無論是客服端的channel還是服務端的channel）的時候被建立。
  

  pipeline的入口

• Netty裡目前只有一個pipeline的實現， 也就是DefaultChannelPipeline，構造方法如圖：
  

  pipeline的構造方法

• 在Netty裡，業務邏輯是以寫對應的ChannelHandler來實現的，在Netty的內部，會將ChannelHandler封裝成ChannelHandlerContext物件，然後以連結串列的雙鏈表的形式進行組織。AbstractChannelHandlerContext部分程式碼如下：
  

  AbstractChannelHandlerContext

  

  AbstractChannelHandlerContext構造方法

• 在pipeline裡有head和tail兩個屬性，分別指向channelHandlerContext的頭結點和尾結點，其中HeadContext內部有unsafe物件，可以通過unsafe處理讀寫事件。程式碼如下：
  

  HeadContext構造方法

• TailContext的inbound屬性設定為true
  

  TailContext構造方法

新增ChannelHandler

DefaultChannelPipeline提供了往連結串列裡增加節點的方法，增加一個ChannelHandler包括如下幾個步驟

• 判斷是否重複新增
  

  checkMultiplicity方法來防止重複增加

• 建立節點並新增到雙鏈表中
  

  將ChannelHandler轉成DefaultChannelHandlerContext

  

  增加到雙鏈表中

• 回撥添回完成事件
  

  呼叫回撥方法

  

  改變ChannelHandlerContext的狀態

刪除ChannelHandler

刪除channleHandler的入口如下圖：

• 找結點
  

  找結點的入口方法

  

  連結串列找結點邏輯

• 刪除結點
  

  找到結點後刪除節點邏輯

  

  雙鏈表中刪除結點操作

• 回撥事件
  

  回撥方法

事件與異常的傳播

channelHandler在大類上可以分為InboundHandler與outboundHandler。類圖如下：

我們在寫業務方法的時候，可以通過pipeline物件fire某個事件，也可以用ChannelHandlerContext 物件fire某個事件。兩種方式都會進行事件的傳播， 兩個的區別是通過pipeline fire的事件是從雙鏈表的頭結點開始傳播的，而通過ChannelHandlerContext物件是從當前結點往下傳播 的

read事件的傳播分析（Inbound事件）

當連線監聽到有OP_READ事件後，會呼叫unsafe的read方法進行處理，下面來看看unsafe是如何處理事件的。

• 處理channel read的入口
  

  NioByteUnsafe的read方法

• pipeline觸發read的入口
  

  DefaultChannelPipeline的fireChannelRead方法

• 呼叫head的invokeChannelRead方法
  

  invokeChannelRead方法

• 最終會呼叫到channelHandler的channelRead方法
  
• head結點的處理邏輯
  

  head結點的處理邏輯

• 找到下一個型別為inbound的channelHandler
  
  
• 尾結點的處理邏輯，如果訊息沒處理，則會打個warm日誌，並釋放bytebuf物件
  
  

write事件的傳播分析（Outbound事件）

在寫業務ChannelHandler的時候，如果是outbound型別的handler，可以重寫write方法，並通過ChannelHandlerContext物件呼叫write，讓write進行傳播，其中通過 channel呼叫的write方法會從pipeline的tail結點開始傳播，而直接呼叫ChannelHandlerContext的write方法會從當前結點進行傳播 。下面分析write事件如何在pipeline裡進行傳播

• 事件傳播的入口
  

  AbstractChannel的write方法

  
• tail結點write處理邏輯
  
  
• 找到前一個結點的處理邏輯
  
• 呼叫handler的witer方法
  
• 通過head結點的write方法，呼叫channel的unsafe物件，執行寫入操作
  

異常的傳播

當channelHandler在處理業務的時候發生了異常，異常資訊會從當前的鏈上往下傳播，直到有一個channelHandler把異常處理了，如果沒有channelHandler把異常處理，會傳播到tail結點，在實際業務中， 在channelHandler鏈的最後增加一個統一的異常處理 下面分析異常的傳播流程

• 異常傳播入口
  
• 會呼叫到invokeExceptionCaught方法
  
• 呼叫到hander的exceptionCaught方法
  
• 在channelHandlerAdapter裡，預設會讓exception往下傳播
  
• AbstractChannelHandlerContext異常傳播的邏輯，先當前結點的下一個結點
  
• 傳到tail結點的邏輯