Pipeline和ChannelHandler是Netty處理流程的重要組成部分，ChannelHandler對應一個個業務處理器，Pipeline則是負責將各個ChannelHandler串起來的“容器”，二者結合起來一起完成Netty的處理流程。
Pipeline
每個channel內部都會持有一個ChannelPipeline對象pipeline，pipeline默認實現DefaultChannelPipeline內部維護了一個DefaultChannelHandlerContext鏈表。
channel的讀寫操作都會走到DefaultChannelPipeline中，當channel完成register、active、read、readComplete等操作時，會觸發pipeline的相應方法。
- 當channel注冊到selector后，觸發pipeline的fireChannelRegistered方法；
- 當channel是可用時，觸發pipeline的fireChannelActive方法。（fireChannelActive觸發一般是在fireChannelRegistered之后觸發的）；
- 當客戶端發送數據時，觸發pipeline的fireChannelRead方法；
- 觸發pipeline的fireChannelRead方法之后會觸發pipeline的fireChannelReadComplete方法。
DefaultChannelPipeline是Netty默認pipeline實現，對應代碼如下：
public class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {
// head和tail是handler的處理鏈/上下文
final AbstractChannelHandlerContext head;
final AbstractChannelHandlerContext tail;
private final Channel channel;
protected DefaultChannelPipeline(Channel channel) {
this.channel = ObjectUtil.checkNotNull(channel, "channel");
succeededFuture = new SucceededChannelFuture(channel, null);
voidPromise = new VoidChannelPromise(channel, true);
tail = new TailContext(this);
head = new HeadContext(this);
head.next = tail;
tail.prev = head;
}
}
TailContext實現了ChannelOutboundHandler接口，HeadContext實現了ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler接口，head和tail構成了一個鏈表。
對於Inbound操作，從head開始進行處理，向后遍歷；對於OutBound操作，從tail開始處理，向前遍歷。那么哪些操作是Inbound哪些是OutBound操作呢？
- InBound：channelRegistered、channelActive、channelRead、channelReadComplete；
- OutBound：bind、connect、close、flush等。
注意，HeadContext實現了ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler接口，對於OutBound操作，最后也是會走到HeadContext來處理的，其實TailContext只是一個淺封裝，實際邏輯並不多。HeadContext 中包含了一個netty底層的socket操作類，對於bind/connect/disconnect/close/deregister/beginRead/read/wirte/flush操作都是由unsafe對象來完成的。
final class HeadContext extends AbstractChannelHandlerContext
implements ChannelOutboundHandler, ChannelInboundHandler {
// netty的底層socket操作類
private final Unsafe unsafe;
HeadContext(DefaultChannelPipeline pipeline) {
super(pipeline, null, HEAD_NAME, false, true);
unsafe = pipeline.channel().unsafe();
setAddComplete();
}
// ...
}
channelPipeline的channelHandlerContext鏈表是“責任鏈”模式的體現，一個請求的處理可能會涉及到多個channelHandler，比如decodeHandler、自定義的業務channelHandler和encodeHandler。業務channelHandler示例如下：
public class EchoHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf in = (ByteBuf) msg;
System.out.println(in.toString(CharsetUtil.UTF_8));
ctx.write(msg);
}
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {
ctx.flush();
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
在channelReadComplete方法中調用flush，其實會走到head.flush方法，最后調用unsafe.flush將數據發送出去。netty pipeline就是責任鏈（或者說是流水線）模式的體現，通過pipeline機制，使netty處理數據機制具有強大的擴展性和靈活性。
ChannelHandler
netty的channelHandler是channel處理器，基於netty的業務處理，不管多么復雜，都是由channelHandler來做的，可能涉及到多個channelHandler，channelHandler分為多種類型：encoder、decoder、業務處理等。
decoderHandler
decoderHandler大都是接收到數據之后進行轉換或者處理的，基本都是ByteToMessageDecoder的子類，其類圖如下：
ByteToMessageDecoder中會有一個數據暫存緩沖區，如果接收到數據不完整，可以先暫存下等到下次接收到數據時再處理。
encoderHandler
encoderHandler大都是將message轉換成bytebuf數據，基本都是MessageToByteEncoder的子類，其類圖如下：
業務channelHandler
業務處理channelHanler就是用戶自定義的業務邏輯了，一般是在最后才addLast到channel.pipeline的，比如http處理邏輯如下：
ServerBootstrap boot = new ServerBootstrap();
boot.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.localAddress(8080)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline()
.addLast("decoder", new HttpRequestDecoder())
.addLast("encoder", new HttpResponseEncoder())
.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(512 * 1024))
.addLast("handler", new HttpHandler());
}
});
DefaultChannelPipeline中的headContext（實現了ChannelOutboundHandler和ChannelInboundHandler）、tailContext（實現了ChannelOutboundHandler）和自定義的channelHandler（decoderHandler、ecoderHandler、channelHandler等，一般實現ChannelInboundHandler），通過ChannelHandlerContext的鏈接，組成了一個請求處理鏈。
注意，ChannelOutboundHandler和ChannelInboundHandler的順序如何添加的，其實只要記住一條：ChannelOutboundHandler之間要保證順序，ChannelInboundHandler之間要保證順序，二者之間無需保證順序。
channelHandler的運行流程圖：
TailContesxt本身代碼不多並且挺多方法都是"空實現"，不過它的channelRead方法內部會執行ReferenceCountUtil.release(msg)釋放msg占用的內存空間，也就是說在未定義用戶ChannelHandler或者用戶ChannelHandler的channelRead繼續傳遞后續ChannelHandler的channelRead時，到TailContext的channelRead時會自動釋放msg所占用內存。
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