Netty学习四:Channel

1. Channel

Channel是Netty的核心概念之一，它是Netty网络通信的主体，由它负责同对端进行网络通信、注册和数据操作等功能。

1.1 工作原理

如上图所示：

• 一旦用户端连接成功，将新建一个channel同该用户端进行绑定
• channel从EventLoopGroup获得一个EventLoop，并注册到该EventLoop，channel生命周期内都和该EventLoop在一起（注册时获得selectionKey）
• channel同用户端进行网络连接、关闭和读写，生成相对应的event（改变selectinKey信息），触发eventloop调度线程进行执行
• 如果是读事件，执行线程调度pipeline来处理用户业务逻辑

1.2 状态转换

如上图所示，Channel包含注册、活跃、非活跃和非注册状态，在一般情况下是从注册->活跃->非活跃->非注册,但用户可以从eventloop取消和重注册channel，因此在此情况下活跃->非注册->注册

1.3 线程

多个channel可以注册到一个eventloop上，所有的操作都是顺序执行的，eventloop会依据channel的事件调用channel的方法进行相关操作，每个channel的操作和处理在eventloop中都是顺序的，如下图：

2. ChannelPipeline和ChannelHandler

ChannelPipeline和ChannelHandler用于channel事件的拦截和处理，Netty使用类似责任链的模式来设计ChannelPipeline和ChannelHandler

ChannelPipeline相当于ChannelHandler的容器，channel事件消息在ChannelPipeline中流动和传播，相应的事件能够被ChannelHandler拦截处理、传递、忽略或者终止，如下图所示：

2.1 INBOUD和OUTBOUND事件

inbound:当发生某个I/O操作时由IO线程流向用户业务处理线程的事件，如链路建立、链路关闭或者读完成等
outbound:由用户线程或者代码发起的IO操作事件

2.2 ChannelHandlerContext

每个ChannelHandler 被添加到ChannelPipeline 后，都会创建一个ChannelHandlerContext 并与之创建的ChannelHandler 关联绑定。如下图：

ChannelHandler通过ChannelHandlerContext来操作channel和channelpipeline

2.3 ChannelHandler

ChannelHandler负责I/O事件或者I/O操作进行拦截和处理，用户可以通过ChannelHandlerAdapter来选择性的实现自己感兴趣的事件拦截和处理。

由于Channel只负责实际的I/O操作，因此数据的编解码和实际处理都需要通过ChannelHandler进行处理。

2.4 注意

ChannelPipeline是线程安全的，多个业务线程可以并发的操作ChannelPipeline；ChannelHandler不是线程安全的，用户需要自己保重ChannelHandler的线程安全

3. ChannelFuture与ChannelPromise

在Netty中，所有的I/O操作都是异步的，因此调用一个I/O操作后，将继续当前线程的执行，但I/O操作的结果怎么获得？——ChannelFuture。

如上图，当前线程A异步发起I/O操作后，不阻塞继续执行相关操作，当IO线程B完成后，通过回调执行A设置的回调方法。

回调方法通过监听的形式实现:ChannelFutureListener。

ChannelPromise是ChannelFuture的扩展，允许设置I/O操作的结果，使ChannelFutureListener可以执行相关操作