Netty 实战精髓篇
Netty 实战精髓篇
  1. Netty 前言
    1. Netty 异步和数据驱动
      1. Netty 介绍
      2. Netty 由哪几个部分构成？
      3. Netty 关于本书
    2. Netty 第一个应用
      1. Netty 设置开发环境
      2. Netty 构建客户端/服务器 总览
      3. Netty 如何写一个echo服务器
      4. Netty 写一个echo客户端
      5. Netty 编译和运行Echo服务器和客户端
      6. Netty 应用总结
    3. Netty 架构模型的组件总览
      1. Netty 快速入门
      2. Netty 介绍Channel, Event 和 I/O
      3. Netty Bootstrapping的作用
      4. Netty 认识ChannelHandler 和 ChannelPipeline
      5. Netty 近距离观察ChannelHandler
      6. Netty 部件及概述总结
  2. Netty 核心功能介绍
    1. Netty 核心功能之Transport（传输）
      1. Netty 案例研究:Transport 的迁移
      2. Netty 基于传输的API
      3. Netty 包含的 Transport
      4. Netty Transport 的使用情况
      5. Netty 传输总结
    2. Netty 核心功能之Buffer（缓冲）
      1. Netty Buffer API
      2. Netty 字节数据的容器ByteBuf
      3. Netty 字节级别的操作
      4. Netty ByteBufHolder的使用
      5. Netty ByteBuf 分配
      6. Netty 引用计数器
      7. Netty ByteBuf容器总结
    3. Netty 研究ChannelHandler 和 ChannelPipeline
      1. Netty ChannelHandler 家族
      2. Netty 介绍ChannelPipeline
      3. Netty 接口ChannelHandlerContext
      4. Netty ChannelHandler组件总结
    4. Netty 核心功能之Codec 框架
      1. Netty 什么是Codec
      2. Netty 提供的Decoder(解码器)
      3. Netty Encoder(编码器)
      4. Netty 抽象 Codec(编解码器)类
      5. Netty的Codec框架总结
    5. Netty 已经提供的 ChannelHandler 和 Codec
      1. Netty 使用 SSL/TLS 加密 Netty 程序
      2. Netty 构建HTTP/HTTPS应用
      3. Netty 检测空闲连接以及超时
      4. Netty 如何解码分隔符和基于长度的协议
      5. Netty 如何编写大型数据
      6. Netty 序列化数据
      7. Netty 提供的编解码器和处理程序总结
    6. Netty 引导（Bootstrapping）
      1. Netty Bootstrap 类型
      2. Netty 引导客户端和无连接协议
      3. Netty 引导服务器
      4. Netty 从Channel引导客户端
      5. Netty 在一个引导中添加多个 ChannelHandler
      6. Netty 使用ChannelOption 和属性
      7. Netty 关闭之前已经引导的客户端或服务器
      8. Netty 引导总结
  3. NETTY 实例
    1. Netty 单元测试
      1. Netty 单元测试总览
      2. Netty 如何测试 ChannelHandler
      3. Netty 测试异常处理
      4. Netty 测试总结
    2. Netty 实现WebSocket聊天功能
      1. Netty WebSocket 程序示例
      2. Netty 添加 WebSocket 支持
      3. Netty 测试程序
      4. Netty 使用WebSocket总结
    3. Netty 怎么使用SPDY
      1. Netty SPDY背景介绍
      2. Netty SPDY示例程序
      3. Netty SPDY实现
      4. Netty 启动 SpdyServer 并测试
      5. Netty 总结SPDY的使用
    4. Netty 通过UDP广播事件
      1. Netty UDP基础
      2. Netty UDP 广播
      3. Netty UDP示例
      4. Netty LogEvent的POJO
      5. Netty 如何写广播器
      6. Netty 如何写监视器
      7. Netty 运行LogEventBroadcaster和LogEventMonitor
      8. Netty UDP使用总结
  4. Netty 高级主题
    1. Netty 实现自定义的编解码器
      1. Netty 编解码器的范围
      2. Netty 实现Memcached编解码器
      3. Netty 了解Memcached二进制协议
      4. Netty 编码器和解码器
      5. Netty 测试编解码器
      6. Netty 编解码器总结
    2. Netty EventLoop和线程模型
      1. Netty 线程模型的总览
      2. Netty 事件循环EventLoop
      3. Netty 利用EventLoop实现调度任务执行
      4. Netty I/O和EventLoop/Thread的分配细节
      5. Netty 线程模型总结
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介绍Netty的ChannelPipeline

2018-08-08 10:37 更新

ChannelPipeline 是一系列的ChannelHandler 实例，流经一个 Channel 的入站和出站事件可以被ChannelPipeline 拦截，ChannelPipeline能够让用户自己对入站/出站事件的处理逻辑，以及pipeline里的各个Handler之间的交互进行定义。

每当一个新的Channel被创建了，都会建立一个新的 ChannelPipeline，并且这个新的 ChannelPipeline 还会绑定到Channel上。这个关联是永久性的；Channel 既不能附上另一个 ChannelPipeline 也不能分离当前这个。这些都由Netty负责完成,，而无需开发人员的特别处理。

根据它的起源,一个事件将由 ChannelInboundHandler 或 ChannelOutboundHandler 处理。随后它将调用 ChannelHandlerContext 实现转发到下一个相同的超类型的处理程序。

ChannelHandlerContext

一个 ChannelHandlerContext 使 ChannelHandler 与 ChannelPipeline 和 其他处理程序交互。一个处理程序可以通知下一个 ChannelPipeline 中的 ChannelHandler 甚至动态修改 ChannelPipeline 的归属。

下图展示了用于入站和出站 ChannelHandler 的 典型 ChannelPipeline 布局。

Figure%206

Figure 6.2 ChannelPipeline and ChannelHandlers

上图说明了 ChannelPipeline 主要是一系列 ChannelHandler。通过ChannelPipeline ChannelPipeline 还提供了方法传播事件本身。如果一个入站事件被触发，它将被传递的从 ChannelPipeline 开始到结束。举个例子,在这个图中出站 I/O 事件将从 ChannelPipeline 右端开始一直处理到左边。

ChannelPipeline 相对论

你可能会说,从 ChannelPipeline 事件传递的角度来看,ChannelPipeline 的“开始” 取决于是否入站或出站事件。然而,Netty 总是指 ChannelPipeline 入站口(图中的左边)为“开始”,出站口(右边)作为“结束”。当我们完成使用 ChannelPipeline.add() 添加混合入站和出站处理程序,每个 ChannelHandler 的“顺序”是它的地位从“开始”到“结束”正如我们刚才定义的。因此,如果我们在图6.1处理程序按顺序从左到右第一个ChannelHandler被一个入站事件将是#1,第一个处理程序被出站事件将是#5*

随着管道传播事件,它决定下个 ChannelHandler 是否是相匹配的方向运动的类型。如果没有,ChannelPipeline 跳过 ChannelHandler 并继续下一个合适的方向。记住,一个处理程序可能同时实现ChannelInboundHandler 和 ChannelOutboundHandler 接口。

修改 ChannelPipeline

ChannelHandler 可以实时修改 ChannelPipeline 的布局，通过添加、移除、替换其他 ChannelHandler（也可以从 ChannelPipeline 移除 ChannelHandler 自身）。这个 是 ChannelHandler 重要的功能之一。

Table 6.6 ChannelHandler methods for modifying a ChannelPipeline

名称描述
addFirst addBefore addAfter addLast添加 ChannelHandler 到 ChannelPipeline.
Remove从 ChannelPipeline 移除 ChannelHandler.
Replace在 ChannelPipeline 替换另外一个 ChannelHandler

下面展示了操作

Listing 6.5 Modify the ChannelPipeline

ChannelPipeline pipeline = null; // get reference to pipeline;
FirstHandler firstHandler = new FirstHandler(); //1
pipeline.addLast("handler1", firstHandler); //2
pipeline.addFirst("handler2", new SecondHandler()); //3
pipeline.addLast("handler3", new ThirdHandler()); //4

pipeline.remove("handler3"); //5
pipeline.remove(firstHandler); //6 

pipeline.replace("handler2", "handler4", new ForthHandler()); //6
  1. 创建一个 FirstHandler 实例
  2. 添加该实例作为 "handler1" 到 ChannelPipeline
  3. 添加 SecondHandler 实例作为 "handler2" 到 ChannelPipeline 的第一个槽，这意味着它将替换之前已经存在的 "handler1"
  4. 添加 ThirdHandler 实例作为"handler3" 到 ChannelPipeline 的最后一个槽
  5. 通过名称移除 "handler3"
  6. 通过引用移除 FirstHandler (因为只有一个，所以可以不用关联名字 "handler1"）.
  7. 将作为"handler2"的 SecondHandler 实例替换为作为 "handler4"的 FourthHandler

以后我们将看到,这种轻松添加、移除和替换 ChannelHandler 能力， 适合非常灵活的实现逻辑。

ChannelHandler 执行 ChannelPipeline 和阻塞

通常每个 ChannelHandler 添加到 ChannelPipeline 将处理事件 传递到 EventLoop( I/O 的线程)。至关重要的是不要阻塞这个线程， 它将会负面影响的整体处理I/O。 有时可能需要使用阻塞 api 接口来处理遗留代码。对于这个情况下,ChannelPipeline 已有 add() 方法,它接受一个EventExecutorGroup。如果一个定制的 EventExecutorGroup 传入事件将由含在这个 EventExecutorGroup 中的 EventExecutor之一来处理，并且从 Channel 的 EventLoop 本身离开。一个默认实现,称为来自 Netty 的 DefaultEventExecutorGroup

除了上述操作，其他访问 ChannelHandler 的方法如下：

Table 6.7 ChannelPipeline operations for retrieving ChannelHandlers

名称描述
get(...)Return a ChannelHandler by type or name
context(...)Return the ChannelHandlerContext bound to a ChannelHandler.
names() iterator()Return the names or of all the ChannelHander in the ChannelPipeline.

发送事件

ChannelPipeline API 有额外调用入站和出站操作的方法。下表列出了入站操作,用于通知 ChannelPipeline 中 ChannelInboundHandlers 正在发生的事件

Table 6.8 Inbound operations on ChannelPipeline

名称描述
fireChannelRegisteredCalls channelRegistered(ChannelHandlerContext) on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireChannelUnregisteredCalls channelUnregistered(ChannelHandlerContext) on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireChannelActiveCalls channelActive(ChannelHandlerContext) on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireChannelInactiveCalls channelInactive(ChannelHandlerContext)on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireExceptionCaughtCalls exceptionCaught(ChannelHandlerContext, Throwable) on the next ChannelHandler in the ChannelPipeline.
fireUserEventTriggeredCalls userEventTriggered(ChannelHandlerContext, Object) on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireChannelReadCalls channelRead(ChannelHandlerContext, Object msg) on the next ChannelInboundHandler in the ChannelPipeline.
fireChannelReadCompleteCalls channelReadComplete(ChannelHandlerContext) on the next ChannelStateHandler in the ChannelPipeline.

在出站方面,处理一个事件将导致底层套接字的一些行动。下表列出了ChannelPipeline API 出站的操作。

Table 6.9 Outbound operations on ChannelPipeline

名称描述
bindBind the Channel to a local address. This will call bind(ChannelHandlerContext, SocketAddress, ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
connectConnect the Channel to a remote address. This will call connect(ChannelHandlerContext, SocketAddress,ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
disconnectDisconnect the Channel. This will call disconnect(ChannelHandlerContext, ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
closeClose the Channel. This will call close(ChannelHandlerContext,ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
deregisterDeregister the Channel from the previously assigned EventExecutor (the EventLoop). This will call deregister(ChannelHandlerContext,ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
flushFlush all pending writes of the Channel. This will call flush(ChannelHandlerContext) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.
writeWrite a message to the Channel. This will call write(ChannelHandlerContext, Object msg, ChannelPromise) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline. Note: this does not write the message to the underlying Socket, but only queues it. To write it to the Socket call flush() or writeAndFlush().
writeAndFlushConvenience method for calling write() then flush().
readRequests to read more data from the Channel. This will call read(ChannelHandlerContext) on the next ChannelOutboundHandler in the ChannelPipeline.

总结下：

  • 一个 ChannelPipeline 是用来保存关联到一个 Channel 的ChannelHandler
  • 可以修改 ChannelPipeline 通过动态添加和删除 ChannelHandler
  • ChannelPipeline 有着丰富的API调用动作来回应入站和出站事件。


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