Netty权威指南 第2版学习笔记9——Channel,Unsafe和 AttributeMap

Channel功能说明

io.netty.channel.Channel是Netty网络操抽象类，它聚合了一组功能，包括但不限于网络的读、写，客户端发起连接，主动关闭连接，链路关闭，获取通信双方的网络地址等。它也包含了Netty框架相关的一些功能框架，包括获取该Channel的EventLoop，获取缓冲分配器ByteBufAllocator和pipeline等。

Channel的工作原理

Channel网络I/O相关的方法定义：

1. Channel read()：从当前的Channel中读取数据到第一个inbound缓冲区中，如果数据被成功读取，触发ChannelHandler.channelRead(ChannelHandlerContext,Object)事件，读取操作API调用完成之后，紧接着会触发ChannelHanler.channelReadComplete(ChannelHandlerContext)事件，这样业务的ChannelHandler可以决定是否需要继续读取数据。如果已经有读操作表求被挂起，则后续的读操作会被忽略。
2. ChannelFutrue write(Object msg)：当前的msg通过ChannelPipeline写入到目标Channel中。这时并没有立刻发送，要flush操作才会被写入到Channel中，发送给对方。
3. ChannelFuture write(Object msg,ChannelPromise promise)：功能同write(Object msg)，但携带了ChannelPromise参数负责设置写入操作的结果。
4. ChannelFuture writeAndFlush(Object msg,ChannelPromise promise)：相当于write+flush
5. ChannelFuture writeAndFlush(Object msg)
6. Channel flush：写入到发送环形数组中的消息全部与入到目标Channel中。
7. ChannelFuture close（ChannelPromise promise）：主动关闭发前连接，通过Channel Promise 设置操作进行结果通知，无论操作是否成功，都可以通过ChanelPromise获取操作结果。该操作会级联触发ChannelPipeline中所有ChannelHnadler的ChannelHandler.close(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)事件。
8. ChannelFuture disconnect(ChannelPromise promise)：请求断开与远程通信对端的连接并使用ChannelPromise 来获取操作结果的通知消息。该方法会级联触发ChannelHandler.disconnect(ChannelHandlerContext,ChannelPromise)事件。
9. ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress)：客户端使用指定的服务端地址remoteAddress发起连接请求，如果连接因为应答超时而失败，ChannelFuture中的操作结果就是ConnectTimeoutException异常。 如果连接被拒绝，操作结果为ConnectException。该方法级联触发ChannelHandler.connect(ChannelHandlerContext,SocketAddress,SocketAddress,ChannelPromise）事件。
10. ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress,SocketAddress localAddress)：与方法（9）功能类似，需要先绑定指定的本地地址
11. ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress,ChannelPromise promise)
12. connect(SocketAddress remoteAddress,SocketAddress localAddress,ChannelPromise promise)
13. ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress)
14. ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress,ChannelPromise promise)
15. ChannelConfig config()：获取当前Channel的配置信息
16. boolean isOpen()：判断当前Channel是否已经打开
17. boolean isRegistered()：判断当前Channel是否已经注册到EventLoop上
18. boolean isActive()：判断当前Channel是否已经处于激活状态
19. ChannelMetadata metadata()：获取当前Channel的元数据描述信息，包括TCP参数配置等
20. SocketAddress localAddress()：获取当前Channel的本地绑定地址
21. SocketAddress remoteAddress()：获取当前Channel的远程Socket地址

Unsafe接口是Channel的一个内部接口，不应该被用户调用。

其它重要的API功能说明

eventLoop()

Channel需要注册到EventLoop的多路复用器上，用于处理I/O事件，通过eventLoop方法中以获取到Channel注册的EventLoop。EventLoop本质上就是处理网络读写事件的Reactor线程。在Netty中，它不仅仅用来处理网络事件，也可以用来执行定时任务和用户自定义NioTask等任务 。

metadata()

通过metadata()方法和来获取当前Channel的TCP参数配置

parent()

对于服务端的Channel而言，它的父Channel为空。对于客户端Channel，它的父Channel是创建它的ServerSocketChannel

id()

用来获取Channel标识，生成策略可能是：
- 机器的MAC地址
- 当前的进程ID
- 当前系统时间的毫秒
- 当前系统时间纳秒数
- 32位的随机整形数
- 32位自增的序列数

其它说明

服务端NioServerSocketChannel继承关系

客户端NioSocketChannel的继承关系类图

AttributeMap

AttributeMap是绑定在Channel或者ChannelHandlerContext上的一个附件。
ChannelHandlerContext都是ChannelHandler和ChannelPipeline之间连接的桥梁，
每一个ChannelHandlerContext都有属于自己的上下文，
每一个ChannelHandlerContext上如果有AttributeMap都是绑定上下文的，
A的ChannelHandlerContext中的AttributeMap，B的ChannelHandlerContext是无法读取到的。
但是Channel上的AttributeMap是共享的，每一个ChannelHandler都能获取到。

使用

定义

public static final AttributeKey<NettyChannel> NETTY_CHANNEL_KEY = AttributeKey.valueOf("netty.channel");  

示例这里的AttributeMap中存储NettyChannel

package com.lyncc.netty.attributeMap;  import java.util.Date;  public class NettyChannel {      private String name;            private Date createDate;        public NettyChannel(String name,Date createDate) {          this.name = name;          this.createDate = createDate;      }      public String getName() {          return name;      }      public void setName(String name) {          this.name = name;      }      public Date getCreateDate() {          return createDate;      }      public void setCreateDate(Date createDate) {          this.createDate = createDate;      }  }  

使用

@Override      public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {          Attribute<NettyChannel> attr = ctx.attr(NETTY_CHANNEL_KEY);          NettyChannel nChannel = attr.get();          if (nChannel == null) {              NettyChannel newNChannel = new NettyChannel("HelloWorld0Client", new Date());              nChannel = attr.setIfAbsent(newNChannel);          } else {              System.out.println("attributeMap 中是有值的");              System.out.println(nChannel.getName() + "=======" + nChannel.getCreateDate());          }          System.out.println("HelloWorldC0ientHandler Active");          ctx.fireChannelActive();      }  

Channel的状态变换

被Bootstrap引导的NioSocketChannel在构造好之后就进入了open状态，之后通过把自己注册进EventLoop进入registered状态，接着连接服务器进入active状态。

查询状态的方法：
1. isOpen()
2. isRegistered()
3. isActive()
4. isWriteable()

本文参考：
http://blog.csdn.net/linuu/article/details/51502136
http://blog.csdn.net/zxhoo/article/details/17964353