Netty分布式pipeline管道传播outBound事件源码解析

outbound事件传输流程

在我们业务代码中, 有可能使用wirte方法往写数据:

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    ctx.channel().write("test data");
}

当然, 直接调用write方法是不能往对方channel中写入数据的, 因为这种方式只能写入到缓冲区, 还要调用flush方法才能将缓冲区数据刷到channel中, 或者直接调用writeAndFlush方法, 有关逻辑, 我们会在后面章节中详细讲解, 这里只是以wirte方法为例为了演示outbound事件的传播的流程

这里我们同样给出两种写法

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    //写法1
    ctx.channel().write("test data");
    //写法2
    ctx.write("test data");
}

这两种写法有什么区别, 我们首先跟到第一种写法中去:

ctx.channel().write("test data");

这里获取ctx所绑定的channel

我们跟到AbstractChannel的write方法中:

public ChannelFuture write(Object msg) {
    return pipeline.write(msg);
}

这里pipeline是DefaultChannelPipeline

跟到其write方法中:

public final ChannelFuture write(Object msg) {
    //从tail节点开始(从最后的节点往前写)
    return tail.write(msg);
}

这里调用tail节点write方法, 这里我们应该能分析到, outbound事件, 是通过tail节点开始往上传播的, 带着这点猜想, 我们继往下看

其实tail节点并没有重写write方法, 最终会调用其父类AbstractChannelHandlerContext的write方法

AbstractChannelHandlerContext的write方法:

public ChannelFuture write(Object msg) { 
    return write(msg, newPromise());
}

我们看到这里有个newPromise()这个方法, 这里是创建一个Promise对象, 有关Promise的相关知识我们会在以后的章节剖析

我们继续跟write:

public ChannelFuture write(final Object msg, final ChannelPromise promise) {
    //代码省略
    write(msg, false, promise);
    return promise;
}

继续跟write:

private void write(Object msg, boolean flush, ChannelPromise promise) { 
    AbstractChannelHandlerContext next = findContextOutbound();
    final Object m = pipeline.touch(msg, next);
    EventExecutor executor = next.executor();
    if (executor.inEventLoop()) {
        if (flush) {
            next.invokeWriteAndFlush(m, promise);
        } else {
            //没有调flush
            next.invokeWrite(m, promise);
        }
    } else {
        AbstractWriteTask task;
        if (flush) {
            task = WriteAndFlushTask.newInstance(next, m, promise);
        }  else {
            task = WriteTask.newInstance(next, m, promise);
        }
        safeExecute(executor, task, promise, m);
    }
}

这里跟我们上一小节剖析过channelRead方法有点类似, 但是事件传输的方向有所不同, 这里findContextOutbound()是获取上一个标注outbound事件的HandlerContext

跟到findContextOutbound中

private AbstractChannelHandlerContext findContextOutbound() {
    AbstractChannelHandlerContext ctx = this;
    do {
        ctx = ctx.prev;
    } while (!ctx.outbound);
    return ctx;
}

这里的逻辑我们似曾相识, 跟我们上一小节的findContextInbound()方法有点像, 只是过程是反过来的

在这里, 会找到当前context的上一个节点, 如果标注的事件不是outbound事件, 则继续往上找, 意思就是找到上一个标注outbound事件的节点

回到write方法:

AbstractChannelHandlerContext next = findContextOutbound();

这里将找到节点赋值到next属性中

因为我们之前分析的write事件是从tail节点传播的, 所以上一个节点就有可能是用户自定的handler所属的context

然后判断是否为当前eventLoop线程, 如果是不是, 则封装成task异步执行, 如果不是, 则继续判断是否调用了flush方法, 因为我们这里没有调用, 所以会执行到next.invokeWrite(m, promise),

我们继续跟invokeWrite

private void invokeWrite(Object msg, ChannelPromise promise) {
    if (invokeHandler()) {
        invokeWrite0(msg, promise);
    } else {
        write(msg, promise);
    }
}

这里会判断当前handler的状态是否是添加状态, 这里返回的是true, 将会走到invokeWrite0(msg, promise)这一步

继续跟invokeWrite0

private void invokeWrite0(Object msg, ChannelPromise promise) {
    try {
        //调用当前handler的wirte()方法
        ((ChannelOutboundHandler) handler()).write(this, msg, promise);
    } catch (Throwable t) {
        notifyOutboundHandlerException(t, promise);
    }
}

这里的逻辑也似曾相识, 调用了当前节点包装的handler的write方法, 如果用户没有重写write方法, 则会交给其父类处理

我们跟到ChannelOutboundHandlerAdapter的write方法中看:

public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
    ctx.write(msg, promise);
}

这里调用了当前ctx的write方法, 这种写法和我们小节开始的写法是相同的, 我们回顾一下:

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    //写法1
    ctx.channel().write("test data");
    //写法2
    ctx.write("test data");
}

我们跟到其write方法中, 这里走到的是AbstractChannelHandlerContext类的write方法:

private void write(Object msg, boolean flush, ChannelPromise promise) { 
    AbstractChannelHandlerContext next = findContextOutbound();
    final Object m = pipeline.touch(msg, next);
    EventExecutor executor = next.executor();
    if (executor.inEventLoop()) {
        if (flush) {
            next.invokeWriteAndFlush(m, promise);
        } else {
            //没有调flush
            next.invokeWrite(m, promise);
        }
    } else {
        AbstractWriteTask task;
        if (flush) {
            task = WriteAndFlushTask.newInstance(next, m, promise);
        }  else {
            task = WriteTask.newInstance(next, m, promise);
        }
        safeExecute(executor, task, promise, m);
    }
}

又是我们所熟悉逻辑, 找到当前节点的上一个标注事件为outbound事件的节点, 继续执行invokeWrite方法, 根据之前的剖析, 我们知道最终会执行到上一个handler的write方法中

走到这里已经不难理解, ctx.channel().write("test data")其实是从tail节点开始传播写事件, 而ctx.write("test data")是从自身开始传播写事件

所以, 在handler中如果重写了write方法要传递write事件, 一定采用ctx.write("test data")这种方式或者交给其父类处理处理, 而不能采用ctx.channel().write("test data")这种方式, 因为会造成每次事件传输到这里都会从tail节点重新传输, 导致不可预知的错误

如果用代码中没有重写handler的write方法, 则事件会一直往上传输, 当传输完所有的outbound节点之后, 最后会走到head节点的wirte方法中

我们跟到HeadContext的write方法中

public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
    unsafe.write(msg, promise);
}

我们看到write事件最终会流向这里, 通过unsafe对象进行最终的写操作

有关inbound事件和outbound事件的传输, 可通过下图进行说明:

频道导航