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

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