SourceAnalysis-Netty-Channel

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1 前言

本篇博文以NioSocketChannel以及NioServerSocketChannel为例，分析一下Netty中Channel的结构

2 NioSocketChannel

2.1 继承结构图

2.2 ChannelOutboundInvoker

ChannelOutboundInvoker接口定义了一些与outbound operation相关的方法，类似的方法也在ChannelOutboundHandler接口中有定义

2.3 Channel

Channel接口非常重要，从该接口中可以看出Netty中Channel的基本组成结构

1. 每个Channel关联一个EventLoop（一般是NioEventLoop），Channel的所有操作都是通过EventLoop来执行的
2. 每个Channel关联一个Unsafe，该Unsafe对象负责完成所有底层的IO操作
3. 每个Channel关联一个PipeLine，PipeLine用于织入一些Netty内置的Handler以及用户自定义的Handler，通过Unsafe、Channel以及PipeLine的相互配合从而触发这些Handler的调用

2.4 DuplexChannel

DuplexChannel进一步将Channel抽象成双向的，包含In方向和Out方向

2.5 SocketChannel

SocketChannel进一步引入Socket的相关概念，比如InetSocketAddress，即IP和端口号

2.6 AttributeMap

AttributeMap定义了一种用于添加关键字以及判断关键字是否存在的Map

2.7 DefaultAttributeMap

DefaultAttributeMap抽象类对AttributeMap接口提供了基本的实现

2.8 AbstractChannel

AbstractChannel抽象类对Channel接口（包括Channel的父接口）提供了基本的实现，包含了底层的IO操作

AbstractChannel包含如下关键字段

1. Channel parent：与当前Channel相关联的Channel，比如NioServerSocketChannel中创建的NioSocketChannel，那么NioServerSocketChannel就是NioSocketChannel的parent Channel
2. Unsafe unsafe：用于底层IO操作的对象，该字段的初始化会调用一个protected方法，AbstractChannel可以重写该方法来绑定特殊的Unsafe对象
3. DefaultChannelPipeline pipeline：关联的PipeLine
4. SocketAddress localAddress：本地地址，该地址是抽象的，未指定任何协议
5. SocketAddress remoteAddress：远程地址，该地址是抽象的，未指定任何协议
6. EventLoop eventLoop：当前Channel关联的EventLoop，即一个线程池

此外，AbstractChannel抽象类实现了非静态内部类AbstractUnsafe

2.9 AbstractNioChannel

AbstractNioChannel抽象类实现了Channel的isOpen方法，重写了AbstractChannel的几个方法（修改返回类型）

AbstractNioChannel包含如下关键字段

1. SelectableChannel ch：底层的Java NIO原生Channel
2. int readInterestOp：感兴趣的操作
3. SelectionKey selectionKey：底层的Java NIO原生SelectionKey
4. SocketAddress requestedRemoteAddress：当主动发起连接时，保存远程的Socket地址

此外，AbstractNioChannel抽象类实现了非静态内部类AbstractNioUnsafe

2.10 AbstractNioByteChannel

AbstractNioByteChannel抽象类实现了Channel接口的metadata方法

此外，AbstractNioByteChannel抽象类实现了非静态内部类NioByteUnsafe（实现read方法）

2.11 NioSocketChannel

NioSocketChannel类实现了DuplexChannel接口以及SocketChannel提供的方法

3 NioServerSocketChannel

3.1 继承结构图

NioServerSocketChannel的继承关系与NioSocketChannel类似，但有以下区别

• AbstractNioByteChannel被替换成了AbstractNioMessageChannel
• DuplexChannel被替换成了ServerChannel
• SocketChannel被替换成了ServerSocketChannel

3.2 ServerChannel

ServerChannel是一个空接口

3.3 ServerSocketChannel

ServerSocketChannel接口修改了Channel接口中的3个方法的返回值

3.4 AbstractNioMessageChannel

AbstractNioMessageChannel抽象类主要定义了非静态内部类NioMessageUnsafe（实现read方法）