Netty中ChannelHandler的生命周期

在使用Netty进行网络编程的时候，通常需要在网络连接的不同阶段进行相应的操作，比如在连接建立时，客户端向服务端发起认证，在接收到数据时对数据内容进行解析等等。那么，连接的不同阶段在netty中如何表示呢？ 这便是本文讨论的内容，Netty中ChannelHandller的生命周期。

首先我们先分析小网络连接的生命周期，连接建立 ---> 数据交互 ---> 连接断开，在数据交互阶段，包括从连接中读取数据和向连接中写入数据。知道了连接的生命周期，就可以按图索骥的在各个阶段进行想要的操作。而在Netty中，网络连接的不同生命周期都可以通过回调的方式来绑定相应的逻辑，这个回调接口就是ChannelHandler,这里主要我们以ChannelInboundHandler为例进行分析。在ChannelInboundHandler中定义了如下和生命周期相关的接口：

• channelRegistered
• channelUnregistered
• channelActive
• channelInactive
• channelRead
• channelReadComplete

加上在父类``中定义的两个:

• handlerAdded
• handlerRemoved

这些回调接口的调用书序是什么呢?我们通过写一个LifeCycleHandler来看下ChannelInboundHandler的生命周期的顺序。

public class LifeCycleInBoundHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("channelRegistered: channel注册到NioEventLoop");
        super.channelRegistered(ctx);
    }

    @Override
    public void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("channelUnregistered: channel取消和NioEventLoop的绑定");
        super.channelUnregistered(ctx);
    }

    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("channelActive: channel准备就绪");
        super.channelActive(ctx);
    }

    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("channelInactive: channel被关闭");
        super.channelInactive(ctx);
    }

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) 
            throws Exception {
        out.println("channelRead: channel中有可读的数据" );
        super.channelRead(ctx, msg);
    }

    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("channelReadComplete: channel读数据完成");
        super.channelReadComplete(ctx);
    }

    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("handlerAdded: handler被添加到channel的pipeline");
        super.handlerAdded(ctx);
    }

    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) 
            throws Exception {
        out.println("handlerRemoved: handler从channel的pipeline中移除");
        super.handlerRemoved(ctx);
    }
}

启动服务器和Client，连接成功后，断开client的连接，Server端输出结果如下：

handlerAdded: handler被添加到channel的pipeline
channelRegistered: channel注册到NioEventLoop
channelActive: channel准备就绪
channelRead: channel中有可读的数据
channelReadComplete: channel读数据完成
channelReadComplete: channel读数据完成
channelInactive: channel被关闭
channelUnregistered: channel取消和NioEventLoop的绑定
handlerRemoved: handler从channel的pipeline中移除

从上面结果可以知道，从连接建立到连接断开，handler的生命周期回调接口调用顺序如下：

handlerAdded -> channelRegistered 
-> channelActive -> channelRead -> channelReadComplete
-> channelInactive -> channelUnRegistered -> handlerRemoved

下面具体说下每个回调的具体含义：

1. handlerAdded: 新建立的连接会按照初始化策略，把handler添加到该channel的pipeline里面，也就是channel.pipeline.addLast(new LifeCycleInBoundHandler)执行完成后的回调；
2. channelRegistered: 当该连接分配到具体的worker线程后，该回调会被调用。
3. channelActive：channel的准备工作已经完成，所有的pipeline添加完成，并分配到具体的线上上，说明该channel准备就绪，可以使用了。
4. channelRead：客户端向服务端发来数据，每次都会回调此方法，表示有数据可读；
5. channelReadComplete：服务端每次读完一次完整的数据之后，回调该方法，表示数据读取完毕；
6. channelInactive：当连接断开时，该回调会被调用，说明这时候底层的TCP连接已经被断开了。
7. channelUnREgistered: 对应channelRegistered，当连接关闭后，释放绑定的workder线程；
8. handlerRemoved： 对应handlerAdded，将handler从该channel的pipeline移除后的回调方法。