Netty的组件与设计

Channel,EventLoop,ChannelFuture

• Channel —– Socket;
• EventLoop —– 控制流,多线程,并发;
• ChannelFuture —– 异步通知;

Channel 接口

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。在基于 Java 的网络编程中，其基本的构造是 class Socket.
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 拥有许多预定义的、专门化实现的广泛类层次结构的根:

• EmbeddedChann
• LocalServerChannel
• NioDatagramChannel
• NioSctpChannel
• NioSocketChannel

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。

Channel、EventLoop、Thread 以及 EventLoopGroup 之间的关系:

#####关系

• 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 EventLoopGroup
• 一个 EventLoop 可能会被分配给一个或多个 Channel

注意:在这种设计中，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，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。

可以将 ChannelFuture 看作是将来要执行的操作的结果的占位符。它究竟什么时候被执行则
可能取决于若干的因素，因此不可能准确地预测，但是可以肯定的是它将会被执行。此外，所有
属于同一个 Channel 的操作都被保证其将以它们被调用的顺序被执行.

ChannelHandler 和 ChannelPipeline

些管理数据流以及执行应用程序处理逻辑的组件

ChannelHandler 接口

Netty 的主要组件是 ChannelHandler，它充当了所有处理入站和出站数据的应用程序逻辑的
容器.事实上，ChannelHandler 可专门用于几乎任何类型的动作，例如将数据从一种格式转换
为另外一种格式，或者处理转换过程中所抛出的异常.

eg:
ChannelInboundHandler 是一个你将会经常实现的子接口。这种类型的ChannelHandler
接收入站事件和数据，这些数据随后将会被你的应用程序的业务逻辑所处理。当你要给连接的客户
端发送响应时，也可以从ChannelInboundHandler冲刷数据。你的应用程序的业务逻辑通常驻
留在一个或者多个 ChannelInboundHandler中.

ChannelPipeline 接口

ChannelPipeline 提供了 ChannelHandler 链的容器，并定义了用于在该链上传播入站

和出站事件流的 API。当 Channel 被创建时，它会被自动地分配到它专属的 ChannelPipeline。

ChannelHandler 安装到 ChannelPipeline 中的过程如下所示：

• 一个ChannelInitializer的实现被注册到了ServerBootstrap中
• 当 ChannelInitializer.initChannel()方法被调用时，ChannelInitializer将在 ChannelPipeline 中安装一组自定义的 ChannelHandler
• ChannelInitializer 将它自己从 ChannelPipeline 中移除

ChannelPipeline 和 ChannelHandler 之间的共生关系

ChannelHandler是专为支持广泛的用途而设计的,可以将它看作是处理往来
ChannelPipeline 事件（包括数据）的任何代码的通用容器。

ChannelInboundHandler 和 ChannelOutboundHandler 接口是由
ChannelHandler 派生的

使得事件流经 ChannelPipeline 是 ChannelHandler 的工作，它们是在应用程序的
初始化或者引导阶段被安装的。这些对象接收事件、执行它们所实现的处理逻辑，并将数据
传递给链中的下一个ChannelHandler。它们的执行顺序是由它们被添加的顺序所决定的。
实际上，被我们称为 ChannelPipeline 的是这些 ChannelHandler 的编排顺序.

一个 Netty 应用程序中入站和出站数据流之间的区别:

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.数据的出站运动
（即正在被写的数据）在概念上也是一样的.在这种情况下，数据将从ChannelOutboundHandler
链的尾端开始流动，直到它到达链的头部为止.在这之后，出站数据将会到达网络传输层，这里
显示为Socket.通常情况下，这将触发一个写操作.

入站和出站 ChannelHandler 的更多讨论:

通过使用作为参数传递到每个方法的 ChannelHandlerContext，事件可以被传递给当前
ChannelHandler链中的下一个ChannelHandler。因为你有时会忽略那些不感兴趣的事件,
所以 Netty提供了抽象基类
ChannelInboundHandlerAdapter和ChannelOutboundHandlerAdapter.
通过调用ChannelHandlerContext上的对应方法，每个都提供了简单地将事件传递给下
一个ChannelHandler的方法的实现。随后，你可以通过重写你所感兴趣的那些方法来扩展
这些类.

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。前一种方式将会导致消息
从ChannelPipeline 的尾端开始流动，而后者将导致消息从 ChannelPipeline 中的下
一个 ChannelHandler 开始流动.