Netty源码分析第四章: pipeline
第二节: Handler的添加
添加handler, 我们以用户代码为例进行剖析:
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(Integer.MAX_VALUE, Delimiters.lineDelimiter()[0]));
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new SimpleHandler());
}
});
用过netty的小伙伴们肯定对这段代码不会陌生, 通过addLast, 可以添加编解码器和我们自定义的handler, 某一个事件完成之后可以自动调用我们handler预先定义的方法, 具体添加和调用是怎么个执行逻辑, 在我们之后的内容会全部学习到, 以后再使用这类的功能会得心应手
在这里, 我们主要剖析 ch.pipeline().addLast(new SimpleHandler()) 这部分代码的addLast()方法
首先通过channel拿到当前的pipline, 这个上一小节进行剖析过相信不会陌生
拿到pipeline之后再为其添加handler, 因为channel初始化默认创建的是DefualtChannelPipeline
我们跟到其addLast()方法中:
public final ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers) {
return addLast(null, handlers);
}
首先看到这里的参数其实是一个可变对象, 也就是可以传递多个handler, 这里我们只传递了一个
我们继续跟addLast:
public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup executor, ChannelHandler... handlers) {
if (handlers == null) {
throw new NullPointerException("handlers");
}
//传多个参数的时候通过for循环添加
for (ChannelHandler h: handlers) {
if (h == null) {
break;
}
addLast(executor, null, h);
}
return this;
}
这里如果传入多个handler则会循环添加, 我们通常只添加一个
再继续跟到addLast()方法中去:
public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler) {
final AbstractChannelHandlerContext newCtx;
synchronized (this) {
//判断handler是否被重复添加(1)
checkMultiplicity(handler);
//创建一个HandlerContext并添加到列表(2)
newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler);
//添加HandlerContext(3)
addLast0(newCtx);
//是否已注册
if (!registered) {
newCtx.setAddPending();
callHandlerCallbackLater(newCtx, true);
return this;
}
EventExecutor executor = newCtx.executor();
if (!executor.inEventLoop()) {
newCtx.setAddPending();
//回调用户事件
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
callHandlerAdded0(newCtx);
}
});
return this;
}
}
//回调添加事件(4)
callHandlerAdded0(newCtx);
return this;
}
这部分代码比较长, 我们拆解为4个步骤:
1.重复添加验证
2.创建一个HandlerContext并添加到列表
3. 添加context
4. 回调添加事件
首先我们看第一步, 重复添加验证
我们跟到checkMultiplicity(handler)中:
private static void checkMultiplicity(ChannelHandler handler) {
if (handler instanceof ChannelHandlerAdapter) {
ChannelHandlerAdapter h = (ChannelHandlerAdapter) handler;
if (!h.isSharable() && h.added) {
throw new ChannelPipelineException(
h.getClass().getName() +
" is not a @Sharable handler, so can't be added or removed multiple times.");
}
//满足条件设置为true, 代表已添加
h.added = true;
}
}
首先判断是不是ChannelHandlerAdapter类型, 因为我们自定义的handler通常会直接或者间接的继承该接口, 所以这里为true
拿到handler之后转换成ChannelHandlerAdapter类型, 然后进行条件判断
if (!h.isSharable() && h.added) 代表如果不是共享的handler, 并且是未添加状态, 则抛出异常:
我们可以跟到isSharable()方法中去:
public boolean isSharable() {
Class<?> clazz = getClass();
Map<Class<?>, Boolean> cache = InternalThreadLocalMap.get().handlerSharableCache();
Boolean sharable = cache.get(clazz);
if (sharable == null) {
//如果这个类注解了Sharable.class, 说明这个类会被多个channel共享
sharable = clazz.isAnnotationPresent(Sharable.class);
cache.put(clazz, sharable);
}
return sharable;
}
首先拿到当前handler的class对象
然后再从netty自定义的一个ThreadLocalMap对象中获取一个盛放handler的class对象的map, 并获取其value
如果value值为空, 则会判断是否被Sharable注解, 并将自身handler的class对象和判断结果存入map对象中, 最后返回判断结果
这说明了被Sharable注解的handler是一个共享handler
从这个逻辑我们可以判断, 共享对象是可以重复添加的
我们回到checkMultiplicity(handler)方法中:
如果是共享对象或者没有被添加, 则将ChannelHandlerAdapter的added设置为true, 代表已添加
剖析完了重复添加验证, 回到addLast方法中, 我们看第二步, 创建一个HandlerContext并添加到列表:
newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler);
首先看filterName(name, handler)方法, 这个方法是判断添加handler的name是否重复
跟到filterName方法中:
private String filterName(String name, ChannelHandler handler) {
if (name == null) {
//没有名字创建默认名字
return generateName(handler);
}
//检查名字是否重复
checkDuplicateName(name);
return name;
}
因为我们添加handler时候, 不一定会会给handler命名, 所以这一步name有可能是null, 如果是null, 则创建一个默认的名字, 这里创建名字的方法我们就不往里跟了, 有兴趣的同学可以自己跟进去看
然后再检查名字是否重复
我们跟到checkDuplicateName(name)这个方法中:
private void checkDuplicateName(String name) {
//不为空
if (context0(name) != null) {
throw new IllegalArgumentException("Duplicate handler name: " + name);
}
}
这里有个context0(name)方法, 我们跟进去:
private AbstractChannelHandlerContext context0(String name) {
//遍历pipeline
AbstractChannelHandlerContext context = head.next;
while (context != tail) {
//发现name相同, 说明存在handler
if (context.name().equals(name)) {
//返回
return context;
}
context = context.next;
}
return null;
}
这里做的操作非常简单, 就是将pipeline中, 从head节点往下遍历HandlerContext, 一直遍历到tail, 如果发现名字相同则会认为重复并返回HandlerContext对象
我们回到addLast()方法中并继续看添加创建相关的逻辑:
newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler)
filterName(name, handler)这步如果并没有重复则会返回handler的name
我们继续跟到newContext(group, filterName(name, handler), handler)方法中:
private AbstractChannelHandlerContext newContext(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler) {
return new DefaultChannelHandlerContext(this, childExecutor(group), name, handler);
}
这里我们看到创建了一个DefaultChannelHandlerContext对象, 构造方法的参数中, 第一个this代表当前的pipeline对象, group为null, 所以childExecutor(group)也会返回null, name为handler的名字, handler为新添加的handler对象
我们继续跟到DefaultChannelHandlerContext的构造方法中:
DefaultChannelHandlerContext(
DefaultChannelPipeline pipeline, EventExecutor executor, String name, ChannelHandler handler) {
super(pipeline, executor, name, isInbound(handler), isOutbound(handler));
if (handler == null) {
throw new NullPointerException("handler");
}
this.handler = handler;
}
我们看到首先调用了父类的构造方法, 之后将handler赋值为自身handler的成员变量, HandlerConext和handler关系在此也展现了出来, 是一种组合关系
我们首先看父类的构造方法, 有这么两个参数:isInbound(handler), isOutbound(handler), 这两个参数意思是判断需要添加的handler是inboundHandler还是outBoundHandler
跟到isInbound(handler)方法中:
private static boolean isInbound(ChannelHandler handler) {
return handler instanceof ChannelInboundHandler;
}
这里通过是否实现ChannelInboundHandler接口来判断是否为inboundhandler
同样我们看isOutbound(handler)方法:
private static boolean isOutbound(ChannelHandler handler) {
return handler instanceof ChannelOutboundHandler;
}
通过判断是否实现ChannelOutboundHandler接口判断是否为outboundhandler
在跟到其父类AbstractChannelHandlerContext的构造方法中:
AbstractChannelHandlerContext(DefaultChannelPipeline pipeline, EventExecutor executor, String name,
boolean inbound, boolean outbound) {
this.name = ObjectUtil.checkNotNull(name, "name");
this.pipeline = pipeline;
this.executor = executor;
this.inbound = inbound;
this.outbound = outbound;
ordered = executor == null || executor instanceof OrderedEventExecutor;
}
一切都不陌生了, 因为我们tail节点和head节点创建的时候同样走到了这里
这里初始化了name, pipeline, 以及标识添加的handler是inboundhanlder还是outboundhandler
我们回到最初的addLast()方法中:
public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler) {
final AbstractChannelHandlerContext newCtx;
synchronized (this) {
//判断handler是否被重复添加(1)
checkMultiplicity(handler);
//创建一个HandlerContext并添加到列表(2)
newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler);
//添加HandlerContext(3)
addLast0(newCtx);
//是否已注册
if (!registered) {
newCtx.setAddPending();
callHandlerCallbackLater(newCtx, true);
return this;
}
EventExecutor executor = newCtx.executor();
if (!executor.inEventLoop()) {
newCtx.setAddPending();
//回调用户事件
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
callHandlerAdded0(newCtx);
}
});
return this;
}
}
//回调添加事件(4)
callHandlerAdded0(newCtx);
return this;
}
我们跟完了创建HandlerContext的相关逻辑, 我们继续跟第三步, 添加HandlerContext
我们跟进addLast0(newCtx)中:
private void addLast0(AbstractChannelHandlerContext newCtx) {
//拿到tail节点的前置节点
AbstractChannelHandlerContext prev = tail.prev;
//当前节点的前置节点赋值为tail节点的前置节点
newCtx.prev = prev;
//当前节点的下一个节点赋值为tail节点
newCtx.next = tail;
//tail前置节点的下一个节点赋值为当前节点
prev.next = newCtx;
//tail节点的前一个节点赋值为当前节点
tail.prev = newCtx;
}
这一部分也非常简单, 做了一个指针的指向操作, 将新添加的handlerConext放在tail节点之前, 之前tail节点的上一个节点之后, 熟悉双向链表的同学对此逻辑应该不会陌生, 如果是第一次添加handler, 那么添加后的结构入下图所示:
4-2-1
添加完handler之后, 这里会判断当前channel是否已经注册, 这部分逻辑我们之后再进行剖析, 我们继续往下走
之后会判断当前线程线程是否为eventLoop线程, 如果不是eventLoop线程, 就将添加回调事件封装成task交给eventLoop线程执行, 否则, 直接执行添加回调事件callHandlerAdded0(newCtx)
跟进callHandlerAdded0(newCtx):
private void callHandlerAdded0(final AbstractChannelHandlerContext ctx) {
try {
ctx.handler().handlerAdded(ctx);
ctx.setAddComplete();
} catch (Throwable t) {
//忽略代码
}
}
我们重点关注这句
ctx.handler().handlerAdded(ctx);
其中ctx是我们新创建的HandlerContext, 通过handler()方法拿到绑定的handler, 也就是新添加的handler, 然后执行handlerAdded(ctx)方法, 如果我们没有重写这个方法, 则会执行父类的该方法
在ChannelHandlerAdapter类中定义了该方法的实现:
@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
}
我们看到没做任何操作, 也就是如果我们没有重写该方法时, 如果添加handler之后将不会做任何操作, 这里如果我们需要做一些业务逻辑, 可以通过重写该方法进行实现
以上就是添加handler的有关的业务逻辑
