Netty 出站入站机制详解

淡淡的烟草味﹌ 2022-09-08 03:45 248阅读 0赞

前段时间在B站学习Netty，讲到出站入站的机制时一直没搞明白到底是怎么弄的，直到开始讲源码部分时才终于搞明白。

先来看看Netty官方有关出站入站机制的解释：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxOTg5MTA5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

按照图片的理解，则是在通道中，每次出现读事件时，会从头至尾依次调用Inbound即入站方法处理；  
而触发写事件时，则会从尾到头依次调用outbound即出站方法处理。

这里会给人一种错觉，那就是netty在内部维护了两个单向链表实现出站入站操作，而事实上，ChannelPipeline中实际上是维护了一条由ChannelHandlerContext组成的双向链表，这里我们后面再说。

我们先来看一个例子，模拟一个场景，客户端向服务器发送数据，服务器写回客户端一个响应数据：  
整体流程如图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxOTg5MTA5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

下面进行每一步的讲解：

首先服务器接收到来自客户端的数据，通过read方法获取，此时数据是存储在ByteBuf中  
读取后的下一步首先要解码（入站）获取其真实数据，并且我们在解码器中定义了一个方法，将数据写回  
执行写回操作之前，首先会调用Encoder（出站）进行编码，最后才将数据写回给客户端  
以上体现了出站和入站的基本思想，即：  
1. 入站操作主要是指读取数据的操作；而出站操作主要是指写入数据的操作  
2. 入站会从先读取，再执行入站的Handler；出站会先执行出站的Handler，再写入

到这里其实出入站的操作已经解释完毕，但是底层的问题还没有解决：为什么只用了一个双向链表就可以实现？

还是看源码，首先是ChannelPipeline的默认实现类：

public class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {
        final AbstractChannelHandlerContext head;
        final AbstractChannelHandlerContext tail;
        /*省略*/
    }

这里只保留了核心的部分，可以看到，它的首尾结点是由**AbstractChannelHandlerContext** 组成的，我们继续点开：

abstract class AbstractChannelHandlerContext implements ChannelHandlerContext, ResourceLeakHint {
        volatile AbstractChannelHandlerContext next;
        volatile AbstractChannelHandlerContext prev;
    }

这里应该看得比较明白了，它拥有next指向下一个结点，也有prev指向前一个结点。  
这里先提一点，handler的事件处理是通过fireChannelxxx完成的。

我们在AbstractChannelHandlerContext中找到如下方法：

private AbstractChannelHandlerContext findContextInbound(int mask) {
            AbstractChannelHandlerContext ctx = this;
            EventExecutor currentExecutor = executor();
            do {
                ctx = ctx.next;
            } while (skipContext(ctx, currentExecutor, mask, MASK_ONLY_INBOUND));
            return ctx;
    }
    
    private AbstractChannelHandlerContext findContextOutbound(int mask) {
            AbstractChannelHandlerContext ctx = this;
            EventExecutor currentExecutor = executor();
            do {
                ctx = ctx.prev;
            } while (skipContext(ctx, currentExecutor, mask, MASK_ONLY_OUTBOUND));
            return ctx;
    }

相信对于有经验的程序员来说到这里就已经明白了netty是怎么实现的了。  
虽然看起来像是用了两个链表，其实是通过遍历同一个双向链表来实现入站和出站操作的。

*  当操作为读时，会调用findContextInbound(int mask)方法，从头至尾遍历InboundHandler，注意，只遍历Inbound操作；
 *  而当操作为写时，会调用findContextOutbound(int mask)，从尾到头遍历OutboundHandler，这时只有OutBound操作被执行

以上就是我对于Netty出站、入站的理解。  
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