Netty 4 源码分析——结构概览

鉴于Iteye上的人气越来越少，打算把上面的文章搬过来了。今天先搬Netty相关的。

下面是用excel画的一个简单的结构图

• Channel是对最终I/O处理的封装
• EventExecutor 封装了负责处理I/O 事件的线程
• ChannelHandler 处理相关I/O Event的扩展接口，分为ChannelInboundHandler和[*]ChannelOutboundHandler，分别处理不同流向的事件
• ChannelHandlerContext 对ChannelHandler相关信息的包装
• ChannelPipeline 组装多个ChannelHandlerContext的管道，I/O事件在这个管道中流动这里先简单描述下异步模式，就是在执行某个操作的时候，角色A通知角色B，我要执行某个操作，然后具体的执行由角色B去执行，角色B在执行操作的时候，角色A不会一直等到角色B的操作结果，而是继续执行自己的操作。角色B执行完后会将结果通知给角色A，角色A收到结果后再处理。
  
  姑且给角色A取名命令者，角色B取名执行者。所以这里会有两个过程。一个是命令者通知执行者。一个是执行者通知命令者。在网络通信过程中这两个角色容易理解，命令者就是执行应用逻辑的线程，执行者是底层执行具体I/O的线程。
  具体体现到类上的，EventExecutor就是I/O操作的执行者了，命令者通知执行者的过程描述是ChannelOutboundInvoker，而执行者通知命令者的过程描述就是ChannelInboundInvoker，这里的Inbound和Outbound是面向命令者来说的，而实际应用中的命令者就是应用逻辑了，netty本身作为一个框架肯定就是服务于应用的。对比ChannelOutboundInvoker和ChannelInboundInvoker中的方法名称，发现Inbound的中的都是firexxx，fire对通知是再形象不过的描述了。而Outbound中的都是xxx(ChannelPromise promise)，命令口气十足啊，同时还给了执行者一个ChannelPromise，相当于告诉了执行者执行完后，把执行结果放到指定的地方，命令者在接收到执行者执行完成的通知后，就去前面指定的ChannelPromise中去取结果。
  
  ChannelPipeline描述的是命令者与执行者交互的过程，所以它既继承了ChannelInboundInvoker也继承了ChannelOutboundInvoker。
  ChannelHandlerContext是针对ChannelHandler的包装，处于ChannelPipeline中，所以它也同时实现了两个。
  Channel是负责与外部进行I/O的执行者的抽象，所以它继承了ChannelOutboundInvoker。
  
  首先分析下Channel接口，接口文档中可以了解到：这个接口主要是封装了一些网络的I/O操作read,write,connect,bind。另外绑定了一下Channel相关的信息。ChannelConfig指定Channel的相关配置信息，ChannelPipeline负责命令者和执行者Channel之间的I/O事件传递。
  有意思的是内部的UnSafe接口了，接口文档描述的是之所以取名UnSafe是因为不能从外部线程调用UnSafe接口中的方法，只能在Channel当前相关的I/O线程中调用。有一些接口除外，这个具体看下文档。UnSafe中才是真正的I/O操作实现，里面包含了register,bind,connect,disconnect,close,read,write,flush等操作，具体实现可以看子类了。
  
  这里先描述下具体I/O操作调用的流程，
  应用->Channel的I/O操作->调用Pipeline相应的I/O操作->调用ChannelHandlerContext的相应I/O操作->调用ChannelHandler的相应操作->Channel.UnSafe中相关的I/O操作。
  应用为什么不直接调用Channel.UnSafe接口中的I/O操作呢，而要绕一个大圈呢？因为它是框架，要支持扩展。
  执行者完成操作后，是如何通知命令者的呢？一般流程是这样的:
  Channel.UnSafe中执行相关的I/O操作，根据操作结果->调用ChannelPipeline中相应发fireXXXX()接口->调用ChannelHandlerContext中相应的fireXXXX()接口->调用ChannelHandler中相应方法->调用应用中的相关逻辑
  
  后面将按照上图中的各个元素逐一分析他们的源码。