Netty Channel组件
什么是Channel?
Channel是Netty的核心概念之一，它代表客户端和服务端建立的一个连接通道，Netty抽象出来的网络I/O读写相关的接口，即可以用于写入数据到对端，也可以从对端读取数据；客户端有一个Channel（SocketChannel），服务端也有一个Channel(NioSocketChannel)，当客户端和服务端建立连接后，客户端的Channel会跟服务端的Channel进行联通；
抽象类AbstractChannel的构造方法
Netty通道的抽象类AbstractChannel的构造方法如下：
AbstractChannel#AbstractChannel(io.netty.channel.Channel)
查看代码
protected AbstractChannel(Channel parent) {
// 父通道
this.parent = parent;
id = newId();
// 新建一个底层的NIO通道,完成实际的I/O操作
unsafe = newUnsafe();
// 新建一个通道流水线
pipeline = newChannelPipeline();
}AbstractChannel内部有一个pipeline属性，表示管理handler的流水线；Netty在对通道进行初始化的时候，将pipeline属性初始化为DefaultChannelPipeline的实例，如下；
AbstractChannel#newChannelPipeline
从上面可以看出AbstractChannel内部维护了一个父通道parent属性，每个通道都有一条ChannelPipeline；
接受客户端连接的通道NioServerSocketChannel
对于接受客户端连接的通道NioServerSocketChannel来说，其Channel中的parent属性值为null；
NioServerSocketChannel#NioServerSocketChannel(java.nio.channels.ServerSocketChannel)
传输通道NioSocketChannel
而对于传输通道NioSocketChannel来说，其Channel中的parent属性值为接受该客户端连接的通道；
具体的调用如下：
当NioEventLoop有可接受连接的事件发生时，则执行如下逻辑；
NioServerSocketChannel#doReadMessages
几乎所有的Netty通道实现类都继承了AbstractChannel抽象类，它们都拥有的parent和pipeline两个属性成员；
AbstractChannel中的主要方法
-
AbstractChannel#connect(java.net.SocketAddress)
此方法的作用为：连接远程服务器；方法的参数为远程服务器的地址，调用后会立即返回，其返回值为执行连接操作的异步任务ChannelFuture；此方法在客户端的传输通道使用；
在JDK中预置了java.util.concurrent.Future，但是其所提供的实现，只允许手动检查对应的操作是否已经完成，或者一直阻塞直到它完成，这是非常繁琐的，所以Netty提供了它自己的实现ChannelFuture，用于在执行异步操作的时候使用；
-
AbstractChannel#bind(java.net.SocketAddress)
此方法的作用为：绑定监听地址，开始监听新的客户端连接；此方法在服务器的新连接监听和接收通道使用；
-
AbstractChannel#close()
此方法的作用为：关闭通道连接，返回连接关闭的ChannelFuture异步任务；如果需要在连接正式关闭后 执行其他操作，则需要为异步任务设置回调方法，或者调用ChannelFuture异步任务的sync方法来阻塞当前线程，一直等到通道关闭的异步任务执行完毕；
-
AbstractChannel#read
此方法的作用为：读取通道数据，并且开启入站处理；即从内部的Java NIO Channel通道读取数据，然后启动内部的Pipeline流水线，开启数据读取的入站处理；此方法的返回通道自身用于链式调用；
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AbstractChannel#write(java.lang.Object)
此方法的作用为：开启出站流水处理，把处理后的最终数据写到底层通道（如Java NIO通道）；此方法的返回值为出站处理的异步处理任务；
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AbstractChannel#flush
此方法的作用为：将缓冲区中的数据立即写出到对端；调用AbstractChannel#write(java.lang.Object)方法进行出站处理时，并不能直接将数据写到对端， write操作的在大部分情况下仅仅是写入到操作系统的缓冲区，操作系统会将根据缓冲区的情况，决定什么时候把数据写到对端，而执行flush方法立即将缓冲区的数据写到对端；
EmbeddedChannel嵌入式通道
Netty中提供了一个仅仅是模拟入站和出站操作的专用通道EmbeddedChannel，底层不进行实际的传输，不需要启动Netty服务器和客户端；服务器和客户端。除了不进行传输之外，EmbeddedChannel的其他的事件机制和处理流程和真正的传输通道是一模一样的；因此，使用EmbeddedChannel，开发人员可以在单元测试用例中方便、快速地进行ChannelHandler业务处理器的单元测试；
为了模拟数据的发送和接收，EmbeddedChannel提供了一组专门用于测试的方法，如下：
| 名称 | 说明 |
| writeInbound |
使用场景是：用于测试入站处理器；在测试入站处理器时（如测试一个解码器），需要读取入站（Inbound）数据；可以调用 writeInbound方法，向 EmbeddedChannel写入一个入站数据（如二进制 ByteBuf数据包），模拟底层的入站包，从而被入站处理器处理到，达到测试的目的；
向通道写入入站数据，模拟真实通道收到数据的场景；即这些写入的数据会被流水线上的入站处理器所处理到； |
| readInbound | 从EmbeddedChannel中读取入站数据，返回经过流水线最后一个入站处理器处理完成之后的入站数据；如果没有数据，则返回 null； |
| writeOutbound |
使用场景是：用于测试出站处理器；在测试出站处理器时（如测试一个编码器），需要有出站的（Outbound）数据进入到流水线，则可以调用writeOutbound方法，向模拟通道写入一个出站数据（如二进制 ByteBuf数据包），该包将进入处理器流水线，被待测试的出站处理器所处理；
向通道写入出站数据，模拟真实通道发送数据，即这些写入的数据会被流水线上的出站处理器处理；
|
| readOutbound | 从EmbeddedChannel中读取出站数据，返回经过流水线最后一个出站处理器处理之后的出站数据；如果没有数据，则返回null； |
| finish | 结束EmbeddedChannel，它会调用通道的 close方法； |
什么是ChannelHandler？
ChannelHandler是负责Channel的逻辑处理；
什么是ChannelPipeline？
ChannelPipeline负责管理ChannelHandler的容器，它的存储结构为双向链表；
一个Channel包含一个ChannelPipeline，所有ChannelHandler都会顺序加入到ChannelPipeline中，创建Channel时会自动创建一个ChannelPipeline；每个Channel都有一个管理它的ChannelPipeline，这个关联关系是永久性的；
抽象类AbstractChannel
在AbstractChannel中维护了一个DefaultChannelPipeline类型的成员属性；
ChannelPipeline 接口都有往ChannelPipline添加ChannelHandler的addXXX方法；
DefaultChannelPipeline维护了一个ChannelHandlerContext组成的双向链表
而DefaultChannelPipeline中又维护了一个由ChannelHandlerContext组成的双向链表，并且每个 ChannelHandlerContext 中又关联着一个 ChannelHandler；
head为ChannelHandlerContext组成的双向链表的前驱指针，tail为ChannelHandlerContext组成的双向链表的后继指针；
在DefaultChannelPipeline的有参构造方法中有对head，tail属性的赋值；
DefaultChannelPipeline#DefaultChannelPipeline
AbstractChannelHandlerContext为抽象类，最终它的实现类为DefaultChannelHandlerContext；
DefaultChannelHandlerContext
在DefaultChannelHandlerContext中维护了一个ChannelHandler的成员属性；
Channel，ChannelHandler，ChannelPipline的关系图
Channel通道拥有一条ChannelPipeline通道流水线，并且ChannelPipeline中Channel属性与其绑定，每一个流水线节点为一个 ChannelHandlerContext上下文对象，每一个上下文中包裹了一个ChannelHandler通道处理器，但通道流水线在没有加入任何通道处理器之前，装配了两个默认的处理器上下文：一个是位于头部的HeadContext，另一个是位于尾部的TailContext；在ChannelHandler通道处理器的入站/出站处理方法中，Netty都会传递一个Context上下文实例作为实际参数；
Channel生命周期
Channel生命周期如下（此生命周期即每次进行网络连接都要经过的流程）：
| 状态 | 描述 |
| ChannelUnregistered | Channel已经被创建，但还未注册到EventLoop； |
| ChannelRegistered | Channel已经被注册到EventLoop； |
| ChannelActive | Channel处于活动状态（已经连接到它的远程节点），它现在可以接收和发送数据； |
| ChannelInactive | Channel没有连接到远程节点； |
当这些状态发生改变时，将会生成对应的事件；这些事件将会被转发给 ChannelPipeline 中的 ChannelHandler，其可以随后对它们做出响应；
测试Demo如下：
查看代码
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EchoServerHandler. class );
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
ByteBuf data = (ByteBuf) msg;
logger.info( "服务端收到数据: " + data.toString(CharsetUtil.UTF_8));
ctx.writeAndFlush(data);
}
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info( "EchoServerHandle channelReadComplete..." );
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
/**
* Channel已创建，但未注册到EventLoop
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info( "EchoServerHandle channelRegistered..." );
}
/**
* Channel注册到EventLoop
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info( "EchoServerHandle channelUnregistered..." );
}
/**
* 当客户端连接服务器完成就会触发该方法
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info( "EchoServerHandle channelActive..." );
}
/**
* 客户端下线
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.info( "EchoServerHandle channelInactive..." );
}
}
执行结果如下：
