netty源码解解析(4.0)-1 核心架构

netty是java开源社区的一个优秀的网络框架。使用netty，我们可以迅速地开发出稳定，高性能，安全的，扩展性良好的服务器应用程序。netty封装简化了在服务器开发领域的一些有挑战性的问题：jdk nio的使用；多线程并发；扩展性。它还提供了多种应用层协议的支持：http/https/websock, protobuf, 自定义协议， 简化了服务器协议的开发。

netty是一个基于事件驱动的框架，它把事件分成两种类型：输入事件(inbound)和输出事件(outbound)， 整个框架都是围绕事件处理进行设计的，以下是netty的核心架构：

上图中涉及到了netty的六个核心对象:

Channel: 一个I/O操作的对象，所有的inbound事件都是由Channel产生，outbound事件最终都会有Channel处理(如果outbound事件没有被用户注册的handler丢弃的话)。

ChannelPipeline: 有一个ChannelPipeline实例属于一个Channel实例，它是事件传播的管道，从Channel实例接收inbound事件，把outbound事件提交给Channel。

ChannelHandlerContext: 这是一个双向链表结构，它的多个实例组成了一个双向链表，并有ChannelPipeline负责维护。 在ChannelPipeline的默认实现中，这个链默认添加了Head和Tail节点， Head节点同时实现ChannelOutboundHandler和ChannelInboundHandler接口，Head节点比较特殊，它会最终把事件交给Channel处理。Tail节点实现了ChannelInboundHandler接口，使用Channel触发的inbound事件会首先传到这里处理。

ChannelHandler: 这里是netty的扩展接口，也是真正实现服务器通讯协议和业务功能功能的地方。ChannelHandler有两种类型：处理输入事件的ChannelinboundHandler和处理输出事件的ChannelOutboundHandler。用户的ChannelHandler要实现这两个接口中的任意一个或全部。当用户向ChannelPipeline注册自己的ChannelHandler时，ChannelPipleline会创建一个相应的ChannelHandlerContext实例，并让这个实例持有用户注册的ChannelHandler实例。然后把这个实例添加到双向链表中。用户注册的ChannelHandler的类型决定了这个实例的类型，进而决定了这个实例能够处理的事件类型。

EventLoopGroup: 在Channel上执行I/O的线程组，netty把这个线程组中的线程定义为I/O线程，后面会讲到，有些特定的事件必须在I/O线程中处理。

EventExecutorGroup: 用来执行ChannelHandlerContext和ChannelHandler中回调方法的线程。在用户向ChannelPipeline中注册一个ChannelHanlder时，如果指定了一个EventExecutorGroup，那么它和它对应的ChannelHandlerContext都会在指定的EventExecutorGroup执行，否则，在Channel的EventLoopGroup中执行。

 

以上是netty核心架构中的核心核心对象，netty提供的所有能力都是通过对这些核心对象的扩展实现的。例如:

NioSocketChannel和NioServerSocketChannel扩展了Channel, NioEventLoopGroup扩展了EventLoopGroup, netty通过这一组扩展实现了对JDK NIO的封装。

ProtoBufDecoer和ProtoBufEncoder扩展ChannelHandler实现了对potobuf协议的支持。

HttpObjectDecoder和HttpObjectEncoder扩展ChannelHandler实现了对http协议的支持。

此外开发者还可通过对EventLoopGroup和EventExecutorGroup扩展实现不一样的线程模型，满足特定业务场景的需求。

还可以对ChannelPipleline和ChannelHandlerContext扩展实现自定义的事件传递和处理流程。