netty 抽象nio消息通道

netty 通道接口定义:http://donald-draper.iteye.com/blog/2392740
netty 抽象通道初始化：http://donald-draper.iteye.com/blog/2392801
netty 抽象Unsafe定义：http://donald-draper.iteye.com/blog/2393053
netty 通道Outbound缓冲区：http://donald-draper.iteye.com/blog/2393098
netty 抽象通道后续：http://donald-draper.iteye.com/blog/2393166
netty 抽象nio通道：http://donald-draper.iteye.com/blog/2393269
netty 抽象nio字节通道：http://donald-draper.iteye.com/blog/2393323
引言
上一篇文章我们看了抽象nio字节通道，先来回顾一下：
写通道Outbound缓冲区，即遍历刷新链上的写请求，如果写请求消息为字节buf，则调用doWriteBytes完成实际数据发送操作，待子类扩展，如果写请求消息为文件Region，调用doWriteFileRegion完成实际数据发送操作，待子类扩展，数据发送，则更新通道的数据发送进度，并从刷新链上移除写请求；如果所有写请求发送完毕，则重新添加写操作事件到选择key兴趣事件集，否则继续刷新通道Outbound缓冲区中的写请求。

nio字节Unsafe读操作，从通道接收缓冲区读取数据，通知通道处理读取数据,触发Channel管道线的fireChannelRead事件，待数据读取完毕，触发Channel管道线的fireChannelReadComplete事件，如果在读数据的过程中，通道关闭，则触发通道输入关闭事件（fireUserEventTriggered），如果在读数据的过程中，发生异常，则读取缓存区中没有读完的数据，并通道通道处理剩余数据。
抽象nio字节通道是面向字节的通道，为Socket通道的父类，
今天我们来看ServerSocket通道的父类AbstractNioMessageChannel，面向消息的通道：

package io.netty.channel.nio;

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelConfig;
import io.netty.channel.ChannelOutboundBuffer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.RecvByteBufAllocator;
import io.netty.channel.ServerChannel;

import java.io.IOException;
import java.net.PortUnreachableException;
import java.nio.channels.SelectableChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * {@link AbstractNioChannel} base class for {@link Channel}s that operate on messages.
 */
public abstract class AbstractNioMessageChannel extends AbstractNioChannel {
    boolean inputShutdown;//是否关闭输入流

    /**
     * @see AbstractNioChannel#AbstractNioChannel(Channel, SelectableChannel, int)
     */
    protected AbstractNioMessageChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {
        super(parent, ch, readInterestOp);
    }
}

来看实际写操作：

@Override
protected void doWrite(ChannelOutboundBuffer in) throws Exception {
    final SelectionKey key = selectionKey();
    final int interestOps = key.interestOps();

    for (;;) {
        Object msg = in.current();
        if (msg == null) {
            // Wrote all messages.
            if ((interestOps & SelectionKey.OP_WRITE) != 0) {
	       //消息已发送完，从选择key兴趣集中移除写操作事件
                key.interestOps(interestOps & ~SelectionKey.OP_WRITE);
            }
            break;
        }
        try {
            boolean done = false;
            for (int i = config().getWriteSpinCount() - 1; i >= 0; i--) {
	        //写消息
                if (doWriteMessage(msg, in)) {
                    done = true;
                    break;
                }
            }

            if (done) {//如果读完消息，则从通道刷新链上移除写请求
                in.remove();
            } else {
                // Did not write all messages.
                if ((interestOps & SelectionKey.OP_WRITE) == 0) {
		    //消息没发送完，如果需要添加写事件到选择key的兴趣事件集
                    key.interestOps(interestOps | SelectionKey.OP_WRITE);
                }
                break;
            }
        } catch (IOException e) {
            if (continueOnWriteError()) {
	        //如果写异常时需要移除写请求，则移除
                in.remove(e);
            } else {
                throw e;
            }
        }
    }
}

/**
 * Write a message to the underlying {@link java.nio.channels.Channel}.
 *写一个消息到底层通道，待子类扩展
 * @return {@code true} if and only if the message has been written
 */
protected abstract boolean doWriteMessage(Object msg, ChannelOutboundBuffer in) throws Exception;
/**

 * Returns {@code true} if we should continue the write loop on a write error.
 */
protected boolean continueOnWriteError() {
    return false;
}

从上面可以看出 抽象Nio消息通道，写通道Outbound缓冲区消息，即遍历通道Outbound缓冲区刷新链，当写消息请求为空时，从选择key兴趣集中移除写操作事件，否则，委托doWriteMessage方法，将消息写到底层通道，doWriteMessage方法待子类扩展,写完，将写请求从刷新链上移除，否则，如果需要，添加写事件到选择key的兴趣事件集。

再来看其他方法：

//开始读操作
@Override
protected void doBeginRead() throws Exception {
    if (inputShutdown) {
        return;
    }
    super.doBeginRead();
}
//创建与底层通道交流的Unsafe
@Override
protected AbstractNioUnsafe newUnsafe() {
    return new NioMessageUnsafe();
}

从上面的方法可以看出，实际返回的为nio消息Unsafe，我们来看NioMessageUnsafe，

private final class NioMessageUnsafe extends AbstractNioUnsafe {
    private final List<Object> readBuf = new ArrayList<Object>();
    @Override
    public void read() {
        assert eventLoop().inEventLoop();
	//获取通道配置，Channel管道，接受字节buf分配器Handle
        final ChannelConfig config = config();
        final ChannelPipeline pipeline = pipeline();
        final RecvByteBufAllocator.Handle allocHandle = unsafe().recvBufAllocHandle();
        allocHandle.reset(config);
        boolean closed = false;
        Throwable exception = null;
        try {
            try {
                do {
		    //从通道缓冲区读取数据
                    int localRead = doReadMessages(readBuf);
                    if (localRead == 0) {
		       //没有数据可读取
                        break;
                    }
                    if (localRead < 0) {
		       //通道已关闭
                        closed = true;
                        break;
                    }
                    //更新读取消息计数器
                    allocHandle.incMessagesRead(localRead);
                } while (allocHandle.continueReading());
            } catch (Throwable t) {
                exception = t;
            }
            
            int size = readBuf.size();
	    //遍历读取的消息集，通知通道处理消息，即触发管道fireChannelRead事件
            for (int i = 0; i < size; i ++) {
                readPending = false;
                pipeline.fireChannelRead(readBuf.get(i));
            }
            readBuf.clear();
            allocHandle.readComplete();
	    //读取完毕，触发管道fireChannelReadComplete事件
            pipeline.fireChannelReadComplete();

            if (exception != null) {
	        //根据异常判断是否需要，关闭读任务
                closed = closeOnReadError(exception);
                //触发通道fireExceptionCaught事件
                pipeline.fireExceptionCaught(exception);
            }

            if (closed) {
	        //关闭读任务
                inputShutdown = true;
                if (isOpen()) {
                    close(voidPromise());
                }
            }
        } finally {
            // Check if there is a readPending which was not processed yet.
            // This could be for two reasons:
            // * The user called Channel.read() or ChannelHandlerContext.read() in channelRead(...) method
            // * The user called Channel.read() or ChannelHandlerContext.read() in channelReadComplete(...) method
            //
            // See https://github.com/netty/netty/issues/2254
            if (!readPending && !config.isAutoRead()) {
	        //如果读任务完毕，且不需自动读，则从选择key兴趣事件集移除读操作事件
                removeReadOp();
            }
        }
    }
}

//AbstractNioMessageChannel

/**
 * Read messages into the given array and return the amount which was read.
 从通道缓冲区读取消息，方法指定的buf集合中，并返回读取的消息数量，待子类扩展
 */
protected abstract int doReadMessages(List<Object> buf) throws Exception;

//判断异常发生时，是否需要关闭读任务
protected boolean closeOnReadError(Throwable cause) {
    // ServerChannel should not be closed even on IOException because it can often continue
    // accepting incoming connections. (e.g. too many open files)
    return cause instanceof IOException &&
            !(cause instanceof PortUnreachableException) &&
            !(this instanceof ServerChannel);
}

从上面可以看出：nio消息Unsafe读操作，从通道接收缓冲区读取数据，
通知通道处理读取数据,触发Channel管道线的fireChannelRead事件，待数据读取完毕，
触发Channel管道线的fireChannelReadComplete事件，如果在读数据的过程中，通道关闭，则
触发通道输入关闭事件（fireUserEventTriggered），如果在读数据的过程中，发生异常，
则触发通道fireExceptionCaught事件，如果读任务完毕，且不需自动读，
则从选择key兴趣事件集移除读操作事件



总结：
抽象Nio消息通道AbstractNioMessageChannel，写通道Outbound缓冲区消息，即遍历通道Outbound缓冲区刷新链，当写消息请求为空时，从选择key兴趣集中移除写操作事件，否则，委托doWriteMessage方法，将消息写到底层通道，doWriteMessage方法待子类扩展,写完，将写请求从刷新链上移除，否则，如果需要，添加写事件到选择key的兴趣事件集。

nio消息Unsafe（NioMessageUnsafe）读操作，从通道接收缓冲区读取数据，通知通道处理读取数据,触发Channel管道线的fireChannelRead事件，待数据读取完毕，触发Channel管道线的fireChannelReadComplete事件，如果在读数据的过程中，通道关闭，则触发通道输入关闭事件（fireUserEventTriggered），如果在读数据的过程中，发生异常，则触发通道fireExceptionCaught事件，如果读任务完毕，且不需自动读，则从选择key兴趣事件集移除读操作事件