Netty源码解析------ChannelPipeline中的责任链模式
ChannelPipeline的作用
ChannelPipeline在Netty中的作用，主要是在有事件就绪时，用于处理就绪事件的。我们知道真正处理就绪事件的其实是ChannelHandler，但是由于ChannelHandler有多个，可能会同时处理这个就绪事件，于是Netty就设计了一个ChannelPipeline，利用责任链模式串联起多个ChannelHandler。
ChannelPipeline的设计
ChannelPipeline是责任链模式的一种实现，ChannelPipeline里面是一个由多个ChannelHandlerContext串联起来的双向链表，每个ChannelHandlerContext有一个后继指针next和前驱指针prev用于指向后面一个和前面一个ChannelHandlerContext，而ChannelHandler则是被包装在ChannelHandlerContext中。
之所以不让ChannelHandler维护next和prev指针，是尽量保证ChannelHandler的职责单一（处理就绪事件）。
在ChannelPipeline中，入站事件的处理顺序是从head到tail方向依次调用ChannelHandler，而处理出站事件则是从tail到head方向依次调用ChannelHandler。并且只有ChannelInboundHandler类型的ChannelHandler才会处理入站事件，只有ChannelOutboundHandler类型的ChannelHandler才会处理出站事件。
ChannelPipeline源码解析
我们就以read事件的处理为例，看一下ChannelPipeline的源码设计。ChannelPipeline的fireChannelRead()方法就是触发ChannelPipeline处理read事件的入口，我们从这里开始。
io.netty.channel.DefaultChannelPipeline#fireChannelRead
java
@Override
public final ChannelPipeline fireChannelRead(Object msg) {
AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelRead(head, msg);
return this;
}调用AbstractChannelHandlerContext的静态方法invokeChannelRead()，参数head就是HeadContext，是ChannelPipeline中的链表的头部节点。
io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext#invokeChannelRead(io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext, java.lang.Object)
java
static void invokeChannelRead(final AbstractChannelHandlerContext next, Object msg) {
final Object m = next.pipeline.touch(ObjectUtil.checkNotNull(msg, "msg"), next);
EventExecutor executor = next.executor();
if (executor.inEventLoop()) {
next.invokeChannelRead(m);
} else {
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
next.invokeChannelRead(m);
}
});
}
}由于是在NioEventLoop中的事件循环中监听到事件就绪触发的事件处理，所以if (executor.inEventLoop())条件一般都是满足的，因此直接调用next.invokeChannelRead(m)方法处理。
io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext#invokeChannelRead(java.lang.Object)
java
private void invokeChannelRead(Object msg) {
if (invokeHandler()) {
try {
((ChannelInboundHandler) handler()).channelRead(this, msg);
} catch (Throwable t) {
invokeExceptionCaught(t);
}
} else {
fireChannelRead(msg);
}
}AbstractChannelHandlerContext的invokeChannelRead方法里面，一般会进入if条件分支，拿到ChannelHandlerContext的ChannelHandler，因为是处理read事件，read事件是入站事件，所以是ChannelInboundHandler类型，然后调用ChannelInboundHandler的channelRead方法进行事件处理，ChannelInboundHandler的channelRead方法就是我们实现的处理逻辑。
当我们在ChannelInboundHandler的channelRead方法处理完毕后，调用ChannelHandlerContext的fireChannelRead(msg)方法，read事件就会继续往下传递，否则事件处理就在当前的ChannelInboundHandler终止。
这里HeadContext的ChannelHandler就是HeadContext自己，channelRead方法就是直接调用ctx.fireChannelRead(msg)。
io.netty.channel.DefaultChannelPipeline.HeadContext#channelRead
java
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ctx.fireChannelRead(msg);
}我们再看一个Netty内置的ChannelInboundHandler，比如LoggingHandler。
io.netty.handler.logging.LoggingHandler#channelRead
java
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
if (logger.isEnabled(internalLevel)) {
logger.log(internalLevel, format(ctx, "READ", msg));
}
ctx.fireChannelRead(msg);
}打印一行日志，然后调用ctx.fireChannelRead(msg)让事件继续往后传递，如果它不调用ctx.fireChannelRead(msg)，那么事件处理就到此为止了，这也是在开发Netty应用时需要注意的地方。
ctx.fireChannelRead(msg)会进入AbstractChannelHandlerContext的fireChannelRead方法。
io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext#fireChannelRead
java
@Override
public ChannelHandlerContext fireChannelRead(final Object msg) {
invokeChannelRead(findContextInbound(MASK_CHANNEL_READ), msg);
return this;
}findContextInbound(MASK_CHANNEL_READ)是找到下一个ChannelInboundHandler所在的ChannelHandlerContext，里面是通过位运算进行匹配的，优点小复杂，我们就不看了。假设现在找到了下一个ChannelHandlerContext，那么进入invokeChannelRead方法。
io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext#invokeChannelRead(io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext, java.lang.Object)
java
static void invokeChannelRead(final AbstractChannelHandlerContext next, Object msg) {
final Object m = next.pipeline.touch(ObjectUtil.checkNotNull(msg, "msg"), next);
EventExecutor executor = next.executor();
if (executor.inEventLoop()) {
next.invokeChannelRead(m);
} else {
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
next.invokeChannelRead(m);
}
});
}
}可以看到，又回到了AbstractChannelHandlerContext的invokeChannelRead方法，这个方法我们上面已经看过了，这样整个链式调用就串联起来了。
