Netty基础招式——ChannelHandler的最佳实践

如上图所示，当EventLoop中监听到事件后，会对I/O事件进行处理。而这个处理，就是交给ChannelPipeline进行，更严格地说，是交给ChannelPipeline中的各个ChannelHandler按照一定的顺序进行处理。

根据数据的流向，Netty把ChannelHandler分为2类，InboundHandler和OutboundHandler。

如上图所示，Netty接收到数据后，经过若干 InboundHandler 处理后接收成功。如果要输出数据，就需要经过若干个 OutboundHandler 处理完成后发送。

比如，我们经常需要对接收到的数据进行解码，就是在某一个专门decode的InboundHandler中处理的。如果要发送数据，往往需要编码，就是在某一个专门encode的OutBoundHandler中处理的。

值得一提的是，虽然我们在使用Netty时，直接打交道的是ChannelPipeline和ChannelHandler，但是，它们之间有一座“隐形”的桥梁，名字叫做ChannelHandlerContext。

顾名思义，ChannelHanderContext就是ChannelHandler的上下文，每个 ChannelHandler 都对应一个 ChannelHandlerContext。

每一个 ChannelPipeline 都包含多个 ChannelHandlerContext，所有 ChannelHandlerContext 之间组成了双向链表。如下图所示。

其中，有两个特殊的ChannelHandlerContext，分别是HeadContext和TailContext，表示双向链表的头尾节点。

从类图上可以看到，HeadContext同时实现了ChannelInboundHandler和ChannelOutboundHandler。因此，HeadContext在读取数据时作为头节点，向后传递InBound事件，同时，在写数据时作为尾节点，处理最 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 后的OutBound事件。

TailContext只实现了ChannelInboundHandler。它在InBound事件传递的末尾，负责处理一些资源释放的工作。在OutBound事件传递的第一个节点，不做任何处理，仅仅传递OutBound事件给prev节点。

而我们平时自定义的ChannelHandler，就是插在这两个头尾节点之间的。

至此，我们对ChannelHandler和ChannelPipeline有了基本的认识。具体到实践上，我们该如何正确地使用ChannelHandler呢？

对ChannelHandler的使用，必须先了解ChannelHandler的事件传播机制和异常处理机制。

2. ChannelHandler的事件传播机制

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前面我们提到了Netty中的两种事件类型，Inbound事件和Outbound事件，分别对应InboundHandler和OutbountHandler进行处理。

当我们使用Netty进行开发的时候，必须了解Inbound事件和Outbound事件在ChannelPipeline中如何进行“事件传播”，注册InboundHandler和OutboundHandler的顺序有什么影响。

话不多说，我们先来一个demo直观地感受一下。

自定义一个ChannelInboundHandler

自定义一个ChannelOutboundHandler

简单组装一下EchoPipelineServer，特别注意一下 6个handler 的注册顺序。

然后我们通过命令行简单访问一下这个Netty Server

curl localhost:8081

可以看到控制台的如下输出

这样就清楚了事件传播顺序：

- 对于Inbound事件，InboundHandler的处理顺序是和注册顺序一致

- 对于Outbound事件，OutboundHandler的处理顺序和注册顺序相反

结合上一节说的HeadContext和TailContext，我们画个图来更直观地看一下这个ChannelPipeline中的handler构建顺序是怎样的。

在上面的ChannelInitializer中，我们按需添加了3个InboundHandler和3个OutboundHandler。所以，在头节点HeadContext和TailContext之间，有序构成了双向链表。

而InboundHandler3中，通过调用 ctx.channel.writeAndFlush( msg ) 方法，将消息从TailContext开始，依据OutboundHandler的路径向HeadContext方向传播出去。具体可以看下DefaultChannelPipeline类中的实现

虽然这里是双向链表，但是无论是Inbound事件还是Outbound事件，在按序访问链表节点时，会根据事件类型进行过滤。

3. ChannelHandler的异常传播机制

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我们已经了解了ChannelPipeline的链式传递规则，如果双向链表中任意一个handler抛出了异常，那么应该怎么处理呢？

3.1 InboundHandler的异常处理

我们修改下示例中的TestInboudHandler进行模拟。

• channelRead方法中抛出异常

• 重写exceptionCaught方法，打印当前节点捕获异常情况

得到输出如下

可以看到，虽然在InboundHander1中抛出了异常，但是仍然会被3个InboundHandler都捕获一次，并按序向tail节点方向传递，然后抛出异常。

我们也看到了，Netty给出了会警告，在最后的节点没有进行异常处理。

An exceptionCaught() event was fired, and it reached at the tail of the pipeline.

It usually means the last handler in the pipeline did not handle the exception.

3.2 OutboundHandler的异常处理

OutboundHandler也是这么操作吗？

我们来做个实验。

• 在write操作中抛出异常

• 重写下exceptionCaught方法（这个方法在OutboundHandler中被标记为废弃）

重写组装下channelPipeline，第二个OutboundHandler中抛出异常

结果得到的输出如下

咦？异常被吃掉了！！

不仅没有走进exceptionCaught方法，也没有其他异常抛出。

只是对后续handler的write方法不再执行，而flush方法还是都执行了一遍。

我们从源码找找原因吧。跟一下断点，马上就找到了原因：

在

AbstractChannelHandlerContext中，对OutboundHandler的write方法做了异常捕获，然后对ChannelPromise进行了通知。

后续源码就不展开了，有兴趣的同学自己打断点跟一下，比较清楚。

那么问题来了，怎么在OutboundHandler中捕获异常呢？很明显就是直接添加ChannelPromise的回调。

上代码：

在前面提到的ExceptionHandler中，复写write方法，然后注册一个ChannelPromise的Listener就行了。

当然，这个ExceptionHandler同样要注册到ChannelPipeline。

千万注意！！这里ExceptionHandler同样是添加到ChannelPipeline的tail方向的最后，而不是添加在head方向。

无论是inboundHandler或者是outboundHandler的异常，都是按序向tail方向传递的。