Netty Review - 探索Channel和Pipeline的内部机制

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概念

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Netty中的Channel和Pipeline是其核心概念，它们在构建高性能网络应用程序时起着重要作用。

Channel： 在Netty中，Channel表示一个开放的连接，可以执行读取/写入操作。Channel可以是网络套接字，文件，或者任何可以进行I/O操作的实体。每个Channel都与一个EventLoop相关联，它负责处理所有I/O事件和任务。Channel提供了异步的I/O操作，可以通过注册关注的事件来触发。

Pipeline： Pipeline是一个处理I/O事件或执行业务逻辑的组件链。它由一系列ChannelHandler组成，每个ChannelHandler都负责处理特定类型的事件。当数据通过Channel时，它会在Pipeline中流动，每个ChannelHandler都有机会处理它。

内部机制：

1. Channel：
   • Channel内部包含一个Pipeline。
   • 当一个Channel被创建时，会创建一个新的Pipeline实例。
   • Channel的生命周期与Pipeline密切相关，一个Channel的事件将在其关联的Pipeline中被处理。
2. Pipeline：
   • Pipeline是由一系列ChannelHandler按顺序组成的。
   • 数据在Pipeline中流动，每个ChannelHandler按照添加的顺序逐个处理数据。
   • 每个ChannelHandler都可以拦截并处理入站（Inbound）或出站（Outbound）事件，例如数据读取、数据写入等。
3. 事件传播：
   • 当事件通过Channel时，它将被传播到关联的Pipeline。
   • 事件首先通过ChannelPipeline中的第一个ChannelHandler，然后依次传播到链中的下一个ChannelHandler。
   • ChannelHandler可以拦截并处理特定类型的事件，也可以将事件传递给下一个ChannelHandler。
4. ChannelHandlerContext：
   • ChannelHandlerContext是ChannelHandler与Pipeline以及Channel之间的桥梁。
   • 每个ChannelHandler都有一个关联的ChannelHandlerContext，它提供了访问Pipeline和Channel的方法。

Netty中的Channel代表一个开放的连接，而Pipeline是一个处理I/O事件的链。

Channel的生命周期与Pipeline紧密相连，数据通过Pipeline中的ChannelHandler逐个处理。

事件传播通过ChannelHandlerContext实现，使得每个ChannelHandler都可以对事件进行处理或传递给下一个处理器。

Channel概念与java.nio.channel概念一致，用以连接IO设备（socket、文件等）的纽带。

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Netty的Channel可以这么分类

Channel的IO类型主要有两种：

• 非阻塞IO（NIO）
• 阻塞IO（OIO）；

数据传输类型有两种：

• 按事件消息传递（Message）
• 按字节传递（Byte)

适用方类型也有两种：

• 服务器（ServerSocket）
• 客户端（Socket）

还有一些根据传输协议而制定的的Channel，如：

• TCP
• UDTP
• SCTP等

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Netty按照类型逐层设计相应的类。最底层的为抽象类AbstractChannel，再以此根据IO类型、数据传输类型、适用方类型实现。类图可以一目了然，如上图

Channel Pipeline实现原理分析

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首先，想象一下Channel就像是通道，它提供了一些操作方法，比如读（read）和写（write）。但它并不是直接执行这些操作，而是通过一个叫做Pipeline的东西来实现的。

现在，Pipeline可以看作是一条连接了很多小工具的长链。每个小工具被称为Handler，它们负责处理网络通信中的不同任务，比如数据的编码、解码和其他处理。

这个链的结构可以看作是一个双向链表，每个节点是一个处理器。内部代码实现的流程是从头（Head）到尾（Tail）的顺序，对于传入数据，或者从尾（Tail）到头（Head）的顺序，对于传出数据。

详解 Inbound事件和Outbound事件

Inbound事件和Outbound事件是两种类型的事件，根据触发事件的源头进行区分

https://stackoverflow.com/questions/22354135/in-netty4-why-read-and-write-both-in-outboundhandler

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Inbound指网络数据从外部进入Netty过程,也就是数据的输入。当Nettyt收到外部的数据,就会调用Inbound相关方法来处理数据。例如,当Netty收到一个新的连接请求时,就会调用Inbound#channelActive方法来处理这个连接请求。另外,当Netty接收到一个数据包时,就会调用Inbound#channelRead方法来处理这个数据包。

outbound指网络数据从Netty出到外部的过程,也就是数据的输出。当Netty 要向外部发送数据时,就会调用Outbound 相关方法来处理数据。例如,当Netty 要向外部发送一个数据包时,就会调用Outbound#write法来将数据包写入输出缓冲区。另外,当Netty需要关闭一个连接时,就会调用outboundc#lose方法来关闭连接。

演示Code

请移步  [Netty Review - 探索Pipeline的Inbound和Outbound](https://blog.csdn.net/yangshangwei/article/details/134704751)

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