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。
當channel完成register、active、read等操作時，會觸發pipeline的相應方法。
1、當channel注冊到selector時，觸發pipeline的fireChannelRegistered方法。
2、當channel的socket綁定完成時，觸發pipeline的fireChannelActive方法。
3、當有客戶端請求時，觸發pipeline的fireChannelRead方法。
4、當本次客戶端請求，pipeline執行完fireChannelRead，觸發pipeline的fireChannelReadComplete方法。
接下去看看pipeline是如何組織并運行handler對應的方法。
DefaultChannelPipeline
其中DefaultChannelHandlerContext保存了當前handler的上下文，如channel、pipeline等信息，默認實現了head和tail。
class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {
final Channel channel; // pipeline所屬的channel
//head和tail都是handler上下文
final DefaultChannelHandlerContext head;
final DefaultChannelHandlerContext tail;
...
public DefaultChannelPipeline(AbstractChannel channel) {
if (channel == null) {
throw new NullPointerException("channel");
}
this.channel = channel;
? ? ? ? tail = new TailContext(this);
? ? ? ? head = new HeadContext(this);
? ? ? ? head.next = tail;
? ? ? ? tail.prev = head;
}
}
1、TailContext實現了ChannelOutboundHandler接口。
2、HeadContext實現了ChannelInboundHandler接口。
3、head和tail形成了一個鏈表。
對于Inbound的操作，當channel注冊到selector時，觸發pipeline的fireChannelRegistered，從head開始遍歷，找到實現了ChannelInboundHandler接口的handler，并執行其fireChannelRegistered方法。
@Override
public ChannelPipeline fireChannelRegistered() {
? ? head.fireChannelRegistered();
return this;
}
@Override
public ChannelHandlerContext fireChannelRegistered() {
final DefaultChannelHandlerContext next = findContextInbound();
EventExecutor executor = next.executor();
if (executor.inEventLoop()) {
next.invokeChannelRegistered();
} else {
? ? ? ? executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
next.invokeChannelRegistered();
}
});
}
return this;
}
private DefaultChannelHandlerContext findContextInbound() {
DefaultChannelHandlerContext ctx = this;
do {
? ? ? ? ctx = ctx.next;
} while (!(ctx.handler() instanceof ChannelInboundHandler));
return ctx;
}
private void invokeChannelRegistered() {
try {
((ChannelInboundHandler) handler()).channelRegistered(this);
} catch (Throwable t) {
? ? ? ? notifyHandlerException(t);
}
}
假如我們通過pipeline的addLast方法添加一個inboundHandler實現。
public class ClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx)
throws Exception {
super.channelRegistered(ctx);
System.out.println(" ClientHandler? registered channel ");
}
}
當channel注冊完成時會觸發pipeline的channelRegistered方法，從head開始遍歷，找到ClientHandler，并執行channelRegistered方法。
對于Outbound的操作，則從tail向前遍歷，找到實現ChannelOutboundHandler接口的handler，具體實現和Inbound一樣。
服務啟動過程中，ServerBootstrap在init方法中，會給ServerSocketChannel的pipeline添加ChannelInitializer對象，其中ChannelInitializer繼承ChannelInboundHandlerAdapter，并實現了ChannelInboundHandler接口，所以當ServerSocketChannel注冊到selector之后，會觸發其channelRegistered方法。
public final void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
? ? initChannel((C) ctx.channel());
? ? ctx.pipeline().remove(this);
? ? ctx.fireChannelRegistered();
}
public void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
ChannelHandler handler = handler();
if (handler != null) {
? ? ? ? pipeline.addLast(handler);
}
? ? pipeline.addLast(new ServerBootstrapAcceptor(
? ? ? ? ? ? currentChildGroup, currentChildHandler, currentChildOptions, currentChildAttrs));
}
在initChannel實現中，添加ServerBootstrapAcceptor實例到pipeline中。
ServerBootstrapAcceptor繼承自ChannelInboundHandlerAdapter，負責把接收到的客戶端socketChannel注冊到childGroup中，由childGroup中的eventLoop負責數據處理。
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
final Channel child = (Channel) msg;
? ? child.pipeline().addLast(childHandler);
for (Entry<ChannelOption<?>, Object> e: childOptions) {
try {
if (!child.config().setOption((ChannelOption<Object>) e.getKey(), e.getValue())) {
? ? ? ? ? ? ? ? logger.warn("Unknown channel option: " + e);
}
} catch (Throwable t) {
? ? ? ? ? ? logger.warn("Failed to set a channel option: " + child, t);
}
}
for (Entry<AttributeKey<?>, Object> e: childAttrs) {
? ? ? ? child.attr((AttributeKey<Object>) e.getKey()).set(e.getValue());
}
try {
? ? ? ? childGroup.register(child).addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
if (!future.isSuccess()) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? forceClose(child, future.cause());
}
}
});
} catch (Throwable t) {
? ? ? ? forceClose(child, t);
}
}
