Channel、EventLoop和ChannelFuture

Netty网络抽象的代表：

  • Channel ——Socket；
  • EventLoop ——控制流、多线程处理、并发；
  • ChannelFuture ——异步通知。

  • Channel

    基本的I/O操作（bind() 、connect() 、read() 和write() ）依赖于底层网络传输所提供的原语。Netty的Channel 接口所提供的API，大大地降低了直接使用Socket 类的复杂性。

Channel 也是拥有许多预定义的、专门化实现类：

  • EmbeddedChannel；
  • LocalServerChannel；
  • NioDatagramChannel；
  • NioSctpChannel；
  • NioSocketChannel。


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EventLoop接口

EventLoop 定义了Netty的核心抽象，用于处理连接的生命周期中所发生的事件。下图说明了Channel 、EventLoop 、Thread 以及EventLoopGroup 之间的关系。

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  • 一个EventLoopGroup 包含一个或者多个EventLoop ；
  • 一个EventLoop 在它的生命周期内只和一个Thread 绑定；
  • 所有由EventLoop 处理的I/O事件都将在它专有的Thread 上被处理；
  • 一个Channel 在它的生命周期内只注册于一个EventLoop ；(一个Channel只能指向一个EventLoop)
  • 一个EventLoop 可能会被分配给一个或多个Channel 。(EventLoop可以包含多个Channel)

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一个给定Channel 的I/O操作都是由相同的Thread 执行的，实际上消除了对于同步的需要。

ChannelFuture接口

Netty中所有的I/O操作都是异步的。因为一个操作可能不会立即返回，所以我们需要一种用于在之后的某个时间点确定其结果的方法。为此，Netty提供了ChannelFuture 接口，其addListener() 方法注册了一个ChannelFutureListener ，以便在某个操作完成时（无论是否成功）得到通知。

ChannelHandler和ChannelPipeline

ChannelHandler接口

从应用程序开发人员的角度来看，Netty的主要组件是ChannelHandler 。

ChannelHandler 的方法是由网络事件（其中术语“事件”的使用非常广泛）触发的。

ChannelPipeline接口

ChannelPipeline 提供了ChannelHandler 链的容器（通俗地将，ChannnelPipeline内部维护着一个ChannelHandler列表）

Channel在创建是会被自动分配到某个ChannelPipeline上。

ChannelHandler的执行顺序是由添加到ChannelPipeline的顺序决定的。

从一个客户端应用程序的角度来看，如果事件的运动方向是从客户端到服务器端，那么我们称这些事件为出站的 ，反之则称为入站的
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图3-3也显示了入站和出站ChannelHandler 可以被安装到同一个ChannelPipeline 中。如果一个消息或者任何其他的入站事件被读取，那么它会从ChannelPipeline 的头部开始流动，并被传递给第一个ChannelInboundHandler 。这个ChannelHandler 不一定会实际地修改数据，具体取决于它的具体功能，在这之后，数据将会被传递给链中的下一个ChannelInboundHandler 。最终，数据将会到达ChannelPipeline 的尾端，届时，所有处理就都结束了。

当ChannelHandler 被添加到ChannelPipeline 时，它将会被分配一个ChannelHandler-Context ，其代表了ChannelHandler 和ChannelPipeline 之间的绑定。虽然这个对象可以被用于获取底层的Channel ，但是它主要还是被用于写出站数据。

在Netty中，有两种发送消息的方式。你可以直接写到Channel 中，也可以写到和ChannelHandler 相关联的ChannelHandlerContext 对象中。

更加深入地了解ChannelHandler

ChannelPipeline 中的每个ChannelHandler 将负责把事件转发到链中的下一个ChannelHandler 。这些适配器类（及它们的子类）将自动执行这个操作，所以你可以只重写那些你想要特殊处理的方法和事件。

下面这些是编写自定义ChannelHandler时经常会用到的适配器类：

  • ChannelHandlerAdapter
  • ChannelInboundHandlerAdapter
  • ChannelOutboundHandlerAdapter
  • ChannelDuplexHandler


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编码器和解码器

当你通过Netty发送或者接收一个消息的时候，就将会发生一次数据转换。入站消息会被解码 。

Netty为编码器和解码器提供了不同类型的抽象类。这些基类的名称将类似于ByteToMessageDecoder 或MessageToByte-Encoder 。

所有由Netty提供的编码器/解码器适配器类都实现了ChannelOutboundHandler 或者ChannelInboundHandler 接口。

抽象类SimpleChannelInboundHandler

你的应用程序会利用一个ChannelHandler 来接收解码消息，你只需要扩展基类SimpleChannel-InboundHandler<T> ，其中T 是你要处理的消息的Java类型。

引导

有两种类型的引导：一种用于客户端（简单地称为Bootstrap ），而另一种（ServerBootstrap ）用于服务器。

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引导一个客户端只需要一个EventLoopGroup ，但是一个ServerBootstrap 则需要两个。

因为服务器需要两组不同的Channel 。第一组将只包含一个ServerChannel ，代表服务器自身的已绑定到某个本地端口的正在监听的套接字。而第二组将包含所有已创建的用来处理传入客户端连接（对于每个服务器已经接受的连接都有一个）的Channel 。

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与ServerChannel 相关联的EventLoopGroup 将分配一个负责为传入连接请求创建Channel 的EventLoop 。一旦连接被接受，第二个EventLoopGroup 就会给它的Channel 分配一个EventLoop 。