Netty入门 - Netty三大核心组件源码剖析

Netty中的 ChannelPipeline、ChannelHandler 和 ChannelHandlerContext 是非常核心的组件，从源码来分析 Netty 是如何设计这三个核心组件的，并分析是如何创建和协调工作的。

1.ChannelPipeline、ChannelHandler 和 ChannelHandlerContext介绍

1.1三者关系

1、每当 ServerSocket 创建一个新的连接，就会创建一个 Socket，对应的就是目标客户端。

2、每一个新创建的 Socket 都将会分配一个全新的 ChannelPipeline（以下简称 pipeline）。

3、每一个 ChannelPipeline 内部都含有多个 ChannelHandlerContext（以下简称 Context）。

4、他们一起组成了双向链表，这些 Context 用于包装我们调用 addLast 方法时添加的 ChannelHandler（以下简称 handler）。

上图中：ChannelSocket 和 ChannelPipeline 是一对一的关联关系，而 pipeline 内部的多个 Context 形成了链表，Context 只是对 Handler 的封装。
当一个请求进来的时候，会进入 Socket 对应的 pipeline，并经过 pipeline 所有的 handler，就是设计模式中的过滤器模式。

1.2 ChannelPipeline 作用及设计

pipeline的接口设计

可以看到该接口继承了 ChannelInboundInvoker、ChannelOutboundInvoker、Iterable 接口，表示他可以调用数据出站的方法和入站的方法，同时也能遍历内部的链表，看看他的几个代表性的方法，基本上都是针对 handler 链表的插入，追加，删除，替换操作，类似是一个 LinkedList。同时，也能返回 channel（也就是 socket）。

在pipeline 的接口文档上，提供了一幅图

对上图的解释说明：

这是一个 handler 的 list，handler 用于处理或拦截入站事件和出站事件，pipeline 实现了过滤器的高级形式，以便用户控制事件如何处理以及 handler 在 pipeline 中如何交互。
上图描述了一个典型的 handler 在 pipeline 中处理 I/O 事件的方式，IO 事件由 inboundHandler 或者 outboundHandler 处理，并通过调用 ChannelHandlerContext.fireChannelRead 方法转发给其最近的处理程序。
入站事件由入站处理程序以自下而上的方向处理，如图所示。入站处理程序通常处理由图底部的 I/O 线程生成入站数据。入站数据通常从如 SocketChannel.read(ByteBuffer) 获取。
通常一个 pipeline 有多个 handler，例如，一个典型的服务器在每个通道的管道中都会有以下处理程序。
协议解码器 - 将二进制数据转换为 Java 对象。
协议编码器 - 将 Java 对象转换为二进制数据。
业务逻辑处理程序 - 执行实际业务逻辑（例如访问数据库）
你的业务程序不能将线程阻塞，会影响 IO 的速度，进而影响整个 Netty 程序的性能。如果你的业务程序很快，就可以放在 IO 线程中，反之，你需要异步执行。或者在添加 handler 的时候添加一个线程池，例如：

// 下面这个任务执行的时候，将不会阻塞 IO 线程，执行的线程来自 group 线程池
pipeline.addLast(group, "handler", new MyBusinessLogicHandler())

1.3 ChannelHandler 作用及设计

1、源码

public interface ChannelHandler {
    // 当把 ChannelHandler 添加到 pipeline 时被调用
    void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;
    // 当从 pipeline 中移除时调用
    void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;
    // 当处理过程中在 pipeline 发生异常时调用
    @Deprecated
    void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception;
}

2、ChannelHandler 的作用就是处理 IO 事件或拦截 IO 事件，并将其转发给下一个处理程序 ChannelHandler。Handler 处理事件时分入站和出站的，两个方向的操作都是不同的，因此，Netty 定义了两个子接口继承 ChannelHandler。

3、ChannelInboundHandler 入站事件接口

public interface ChannelInboundHandler extends ChannelHandler {

    void channelRegistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void channelUnregistered(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception;

    void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception;

    void channelWritabilityChanged(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    @Override
    @SuppressWarnings("deprecation")
    void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception;
}

channelActive 用于当 Channel 处于活动状态时被调用；
channelRead 当从 Channel 读取数据时被调用等等方法。
程序员需要重写一些方法，当发生关注的事件，需要在方法中实现我们的业务逻辑，因为当事件发生时，Netty 会回调对应的方法。

4、ChannelOutboundHandler 出站事件接口

public interface ChannelOutboundHandler extends ChannelHandler {
    
    void bind(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void connect(
            ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress remoteAddress,
            SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void disconnect(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void close(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void deregister(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void read(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;

    void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception;

    void flush(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;
}

bind 方法，当请求将 Channel 绑定到本地地址时调用。
close 方法，当请求关闭 Channel 时调用等等。
出站操作都是一些连接和写出数据类似的方法。

5、ChannelDuplexHandler 处理出站和入站事件

public class ChannelDuplexHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements ChannelOutboundHandler {

    @Override
    public void bind(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress localAddress,
                     ChannelPromise promise) throws Exception {
        ctx.bind(localAddress, promise);
    }

    @Override
    public void connect(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress remoteAddress,
                        SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) throws Exception {
        ctx.connect(remoteAddress, localAddress, promise);
    }

    @Override
    public void disconnect(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise)
            throws Exception {
        ctx.disconnect(promise);
    }

    @Override
    public void close(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise) throws Exception {
        ctx.close(promise);
    }

    @Override
    public void deregister(ChannelHandlerContext ctx, ChannelPromise promise) throws Exception {
        ctx.deregister(promise);
    }

    @Override
    public void read(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.read();
    }

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

    @Override
    public void flush(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }
}

ChannelDuplexHandler 间接实现了入站接口并直接实现了出站接口。
是一个通用的能够同时处理入站事件和出站事件的类。

1.4 ChannelHandlerContext 作用及设计

1、ChannelHandlerContext UML图

ChannelHandlerContext 继承了出站方法调用接口和入站方法调用接口

2、ChannelInboundInvoker 和 ChannelOutboundInvoker 部分源码

这两个invoker 就是针对入站或出站方法来的，就是在入站或出站 handler 的外层在包装一层，达到在方法前后拦截并做一些特定操作的目的

3、ChannelHandlerContext部门源码

ChannelHandlerContext 不仅仅是继承了他们两个的方法，同时也定义了一些自己的方法。
这些方法能够获取 Context 上下文环境中对应的比如 channel、executor、handler、pipeline、内存分配器、关联的 handler 是否被删除。
Context 就是包装了 handler 相关的一切，以方便 Context 可以在 pipeline 方便的操作 handler。

2.ChannelPipeline、channelHandler、ChannelHandlerContext 创建过程

分为3个步骤来看创建的过程：

任何一个 ChannelSocket 创建的同时都会创建一个 pipeline；
当用户或系统内部调用 pipeline 的 add*** 方法添加 handler 时，都会创建一个包装这个 handler 的context。
这些 context 在 pipeline 中组成了双向链表。

2.1 Socket 创建的时候创建 pipeline

源码还是基于io.netty.example.echo包下的源码进行debbug

服务端源码：

public final class EchoServer {

    static final boolean SSL = System.getProperty("ssl") != null;
    static final int PORT = Integer.parseInt(System.getProperty("port", "8007"));

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Configure SSL.
        final SslContext sslCtx;
        if (SSL) {
            SelfSignedCertificate ssc = new SelfSignedCertificate();
            sslCtx = SslContextBuilder.forServer(ssc.certificate(), ssc.privateKey()).build();
        } else {
            sslCtx = null;
        }

        // Configure the server.
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
             .channel(NioServerSocketChannel.class)
             .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
             .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
             .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                 @Override
                 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                     ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                     if (sslCtx != null) {
                         p.addLast(sslCtx.newHandler(ch.alloc()));
                     }
                     //p.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));
                     p.addLast(new EchoServerHandler());
                 }
             });

            // Start the server.
            // 此处进行debug
            ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();

            // Wait until the server socket is closed.
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            // Shut down all event loops to terminate all threads.
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

通过debug，AbstractBootstrap -> doBind() 方法中，接着跟进 initAndRegister()方法

private ChannelFuture doBind(final SocketAddress localAddress) {
        final ChannelFuture regFuture = initAndRegister();
        final Channel channel = regFuture.channel();
        if (regFuture.cause() != null) {
            return regFuture;
        }

        if (regFuture.isDone()) {
            // At this point we know that the registration was complete and successful.
            ChannelPromise promise = channel.newPromise();
            doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
            return promise;
        } else {
            // Registration future is almost always fulfilled already, but just in case it's not.
            final PendingRegistrationPromise promise = new PendingRegistrationPromise(channel);
            regFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
                @Override
                public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                    Throwable cause = future.cause();
                    if (cause != null) {
                        // Registration on the EventLoop failed so fail the ChannelPromise directly to not cause an
                        // IllegalStateException once we try to access the EventLoop of the Channel.
                        promise.setFailure(cause);
                    } else {
                        // Registration was successful, so set the correct executor to use.
                        // See https://github.com/netty/netty/issues/2586
                        promise.registered();

                        doBind0(regFuture, channel, localAddress, promise);
                    }
                }
            });
            return promise;
        }
    }

在SocketChannel 的抽象父类 AbstractChannel 的构造方法中

protected AbstractChannel(Channel parent) {
    this.parent = parent;
    id = newId();
    unsafe = newUnsafe();
    // debug
    pipeline = newChannelPipeline();
}

跟进newChannelPipeline()方法，会进入到 DefaultChannelPipeline 类的构造方法中。

protected DefaultChannelPipeline(Channel channel) {
    this.channel = ObjectUtil.checkNotNull(channel, "channel");
    succeededFuture = new SucceededChannelFuture(channel, null);
    voidPromise =  new VoidChannelPromise(channel, true);

    tail = new TailContext(this);
    head = new HeadContext(this);

    head.next = tail;
    tail.prev = head;
}

ChannelPipeline的创建到此为止。

说明：
1、将 channel 赋值给 channel 字段，用于 pipeline 操作 channel。
2、创建一个 future 和 promise，用于异步回调使用。
3、创建一个 inbound 的 tailContext，创建一个即是 inbound 类型又是 outbound 类型的 headContext。
4、最后，将两个 Context 互相连接，形成双向链表。
5、TailContext 和 HeadContext 非常的重要，所有 pipeline 中的事件都会流经他们。

2.2 在 add添加处理器的时候创建 Context

可以看下 DefaultChannelPipeline 的addLast 方法如何创建的 Context，代码如下

    @Override
    public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup executor, ChannelHandler... handlers) {
        if (handlers == null) {
            throw new NullPointerException("handlers");
        }

        for (ChannelHandler h: handlers) {
            if (h == null) {
                break;
            }
            // 断点
            addLast(executor, null, h);
        }

        return this;
    }

继续debug

@Override
    public final ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler) {
        final AbstractChannelHandlerContext newCtx;
        synchronized (this) {
            checkMultiplicity(handler);

            newCtx = newContext(group, filterName(name, handler), handler);

            addLast0(newCtx);

            // If the registered is false it means that the channel was not registered on an eventloop yet.
            // In this case we add the context to the pipeline and add a task that will call
            // ChannelHandler.handlerAdded(...) once the channel is registered.
            if (!registered) {
                newCtx.setAddPending();
                callHandlerCallbackLater(newCtx, true);
                return this;
            }

            EventExecutor executor = newCtx.executor();
            if (!executor.inEventLoop()) {
                newCtx.setAddPending();
                executor.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        callHandlerAdded0(newCtx);
                    }
                });
                return this;
            }
        }
        callHandlerAdded0(newCtx);
        return this;
    }

说明：
1、pipeline 添加 handler，参数是线程池，name 是 null，handler 是我们或者系统传入的 handler。Netty 为了防止多个线程导致安全问题，同步了这段代码，步骤如下：
2、检查这个 handler 实例是否是共享的，如果不是，并且已经被别的 pipeline 使用了，则抛出异常。
3、调用 newContext(group, filterName(name, handler), handler) 方法，创建一个 Context。从这里可以看出来了，每次添加一个 handler，都会创建一个关联 Context。
4、调用 addLast 方法，将 Context 追加到链表中。
5、如果这个通道还没有注册到 selector 上，就将这个 Context 添加到这个 pipeline 的待办任务中。当注册好了以后，就会调用 callHandlerAdded() 方法（默认是什么都不做，用户可以实现这个方法）。
6、到这里，针对三对象创建过程，了解的差不多了，和最初说的一样，每当创建 ChannelSocket 的时候都会创建一个绑定的 pipeline，一对一的关系，创建 pipeline 的时候也会创建 tail 节点和 head 节点，形成最初的链表。tail 是入站 inbound 类型的 handler，head 即是 inbound 也是 outbound 类型的 handler。在调用 pipeline 的 addLast 方法的时候，会根据给定的 handler 创建一个 Context，然后，将这个 Context 插入到链表的尾端（tail 前面）。

2.3 创建过程梳理

1、每当创建 ChannelSocket 的时候都会创建一个绑定的 pipeline，一对一的关系，创建 pipeline 的时候也会创建 tail 节点和 head 节点，形成最初的链表。

2、在调用 pipeline 的 addLast 方法的时候，会根据给定的 handler 创建一个 Context，然后，将这个 Context 插入到链表的尾端（tail前面）。

3、Context 包装 handler，多个 Context 在 pipeline 中形成了双向链表。

4、入站方向叫 inbound，由 head 节点开始，出站方法加 outbound，由 tail 节点开始。

3.ChannelPipeline 调度 handler 的源码剖析

3.1源码剖析目的

1、当一个请求进来的时候，ChannelPipeline 是如何调用内部的这些 handler 的呢？首先，当一个请求进来的时候，会第一个调用 pipeline的相关方法，如果是入站事件，这些方法有 fire 开头，表示开始管道的流动，让后面的 handler 继续处理。

2、通过源码梳理 ChannelPipeline 与 ChannelHandlerContext 中的 read，fireChannelRead 等方法的不同。

在 Netty启动过程源码分析文中我们已经知道，启动后，Netty通过监听processSelectedKey来对事件进行监听，我们找到NioEventLoop类中对应方法，如下

 private void processSelectedKey(SelectionKey k, AbstractNioChannel ch) {
        final AbstractNioChannel.NioUnsafe unsafe = ch.unsafe();
      ......

            // Also check for readOps of 0 to workaround possible JDK bug which may otherwise lead
            // to a spin loop
            if ((readyOps & (SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_ACCEPT)) != 0 || readyOps == 0) {
                unsafe.read();
            }
        } catch (CancelledKeyException ignored) {
            unsafe.close(unsafe.voidPromise());
        }
    }

通过Debug方式启动Server，通过run的方式启动Client，
我们关注的OP_READ事件的监听，调用的unsafe.read方法，

第一次时完成连接操作OP_ACCEPT

第二次到read方法才是OP_READ

接着追，完成SocketUtil连接后，我们得到了一个封装好的HandlerList，遍历这个list并且调用fireChannelRead，如下源码

@Override
public final void read() {
    final ChannelConfig config = config();
    final ChannelPipeline pipeline = pipeline();
    final ByteBufAllocator allocator = config.getAllocator();
    final RecvByteBufAllocator.Handle allocHandle = recvBufAllocHandle();
    allocHandle.reset(config);

    ByteBuf byteBuf = null;
    boolean close = false;
    try {
        do {
            byteBuf = allocHandle.allocate(allocator);
            allocHandle.lastBytesRead(doReadBytes(byteBuf));
            if (allocHandle.lastBytesRead() <= 0) {
                // nothing was read. release the buffer.
                byteBuf.release();
                byteBuf = null;
                close = allocHandle.lastBytesRead() < 0;
                if (close) {
                    // There is nothing left to read as we received an EOF.
                    readPending = false;
                }
                break;
            }

            allocHandle.incMessagesRead(1);
            readPending = false;
            //继续追fireChannelRead方法
            pipeline.fireChannelRead(byteBuf);
            byteBuf = null;
        } while (allocHandle.continueReading());

        allocHandle.readComplete();
        pipeline.fireChannelReadComplete();

        if (close) {
            closeOnRead(pipeline);
        }
    } catch (Throwable t) {
        handleReadException(pipeline, byteBuf, t, close, allocHandle);
    } 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()) {
            removeReadOp();
        }
    }
}

继续追fireChannelRead方法，进入我们今天要关注的DefaultChannelPipeline

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelRead(Object msg) {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelRead(head, msg);
        return this;
    }

我们在来看下DefaultChannelPipeline的类UML图


//inbound部分
public class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelActive() {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelActive(head);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelInactive() {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelInactive(head);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireExceptionCaught(Throwable cause) {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeExceptionCaught(head, cause);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireUserEventTriggered(Object event) {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeUserEventTriggered(head, event);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelRead(Object msg) {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelRead(head, msg);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelReadComplete() {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelReadComplete(head);
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline fireChannelWritabilityChanged() {
        AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelWritabilityChanged(head);
        return this;
    }
}

inbound部分源码可以看出，所有的入站事件都是由fire开头，表示管道的流动，让后面的handler继续处理（此处之后源码分析）
观察以上方法的入参，他们给定的都是一个Handler，并且都是HeadHandler节点，说明我们的入站事件都是从Head节点开始，事件依次在每一个Handler中流转最终到我们服务端，如下源码

static void invokeChannelRead(final AbstractChannelHandlerContext next, Object msg) {
    final Object m = next.pipeline.touch(ObjectUtil.checkNotNull(msg, "msg"), next);
    // 首先获取一个NioEventLoop 执行器
    EventExecutor executor = next.executor();
    // 判断当前线程是否是执行器的线程，接着执行 next.invokeChannelRead(m)
    if (executor.inEventLoop()) {
        next.invokeChannelRead(m);
    } else {
        executor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                next.invokeChannelRead(m);
            }
        });
    }
}

接着从Head节点开始执行以下方法执行以下

private void invokeChannelRead(Object msg) {
    if (invokeHandler()) {
        try {
            // 关键方法，channelRead(this, msg);参数this就是当前Handler， 首先就是HeadContextHandler
            ((ChannelInboundHandler) handler()).channelRead(this, msg);
        } catch (Throwable t) {
            notifyHandlerException(t);
        }
    } else {
        fireChannelRead(msg);
    }
}

接着看HeadHandler中的channelRead方法，只有一个fireChannelRead

@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
    ctx.fireChannelRead(msg);
}
//所以又来到了这里，第二次执行，会再次获取一次Next，也就是第二个handler
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);
            }
        });
    }
}

也就是HeadHandler只做了一次转发，将持有的msg转发给了下一个Handler，也就是我们自己添加的EchoServerHandler，如果我们实现的方法分中没有fireChannelRead ，则不会到tailContext中，那么读事件久完成了，总流程如下
fireChannelRead方法 —〉 AbstractChannelHandlerContext.invokeChannelRead(context); —〉next(context) 中 next.invokeChannelRead(m); —〉具体Handler的channelRead 方法（以及自实现方法）—〉Context的fireChannelRead方法参数是下一个节点的ChannelHandlerContext（此处不一定是fireChannelRead，只是这次我们Debug是read，有可能是Actice等其他事件）

3.2 outbound 源码解析

Pipeline的outbound的fire相关方法，同样截取DefaultChannelPipeline

  @Override
  public class DefaultChannelPipeline implements ChannelPipeline {
    public final ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
        return tail.bind(localAddress);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress) {
        return tail.connect(remoteAddress);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress, SocketAddress localAddress) {
        return tail.connect(remoteAddress, localAddress);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture disconnect() {
        return tail.disconnect();
    }

    @Override
    public final ChannelFuture close() {
        return tail.close();
    }

    @Override
    public final ChannelFuture deregister() {
        return tail.deregister();
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline flush() {
        tail.flush();
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) {
        return tail.bind(localAddress, promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress, ChannelPromise promise) {
        return tail.connect(remoteAddress, promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture connect(
            SocketAddress remoteAddress, SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) {
        return tail.connect(remoteAddress, localAddress, promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture disconnect(ChannelPromise promise) {
        return tail.disconnect(promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture close(ChannelPromise promise) {
        return tail.close(promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture deregister(final ChannelPromise promise) {
        return tail.deregister(promise);
    }

    @Override
    public final ChannelPipeline read() {
        tail.read();
        return this;
    }

    @Override
    public final ChannelFuture write(Object msg) {
        return tail.write(msg);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture write(Object msg, ChannelPromise promise) {
        return tail.write(msg, promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture writeAndFlush(Object msg, ChannelPromise promise) {
        return tail.writeAndFlush(msg, promise);
    }

    @Override
    public final ChannelFuture writeAndFlush(Object msg) {
        return tail.writeAndFlush(msg);
    }
}

这些都是出站方法的实现，但是都是调用的outboumd类的tailHandler来进程处理的，也就是我们用pipeline中的出站方法时候总是从TailHandler节点开始处理事件。
出站是 tail 开始，入站从 head 开始。因为出站是从内部向外面写，从 tail 开始，能够让前面的 handler 进行处理，防止 handler 被遗漏，比如编码。反之，入站当然是从 head 往内部输入，让后面的 handler 能够处理这些输入的数据。比如解码。因此虽然 head 也实现了 outbound 接口，但不是从 head 开始执行出站任务。
找一个比较典型的outbound方法分析，bind方法，如下源码

@Override
public final ChannelFuture bind(SocketAddress localAddress) {
    return tail.bind(localAddress);
}
//继续根bind
@Override
public ChannelFuture bind(final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {
    if (localAddress == null) {
        throw new NullPointerException("localAddress");
    }
    if (isNotValidPromise(promise, false)) {
        // cancelled
        return promise;
    }

    final AbstractChannelHandlerContext next = findContextOutbound();
    EventExecutor executor = next.executor();
    if (executor.inEventLoop()) {
        next.invokeBind(localAddress, promise);
    } else {
        safeExecute(executor, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                next.invokeBind(localAddress, promise);
            }
        }, promise, null);
    }
    return promise;
}

以上源码首先参数检验，isNotValidPromise
接着，findContextOutbound 找第一个outbound节点对应的Handler（while循环，之前文章分析过）
接着同inbound流程一样 next.executor(); 拿到当前HandlerContext的执行器
执行对于HandlerContext对于的 next.invokeBind(localAddress, promise); 方法
举例一个具体的HandlerContext对应的invokeBind方法，LoggingHandler，如下

@Override
public void bind(ChannelHandlerContext ctx, SocketAddress localAddress, ChannelPromise promise) throws Exception {
    if (logger.isEnabled(internalLevel)) {
        logger.log(internalLevel, format(ctx, "BIND", localAddress));
    }
    ctx.bind(localAddress, promise);//又回到了bind，然后接着next，同inbound一样的流程
}

4.总结

ChannelPipeline中的出入站方法中出站是从tail开始，入站是从head开始，
因为出站是从服务器端通过ChannelPipeline到SocketChannel写，从tailHandlerContext开始，能让前面所有的Handler进行处理，能防止Handler被遗漏，比如编码
入站当然是从SocketChannel通过 ChannelPipeline 到服务器端，当然是从head开始往内部输入，让后面的handler能处理这些输入数据，比如解码
即使HeadHandler也实现了outbound接口，但是不是从head开始执行出站任务的
用如下图来理解数据在源码中执行的流程

说明
pipeline首先会调用Conetxt的静态方法，并传入Context
接着静态方法调用Context的 invoke 方法，而invoke方法内部会调用该Context所包含的Handler的真正的XXX方法（例如我们自己实现的EchoServerHandler中的Read，activity等事件方法）
调用结束后，如果还需要继续向后传递，就调用Contexxt的firexxx2方法，循环往复
由上可以得出，ChannelPipeline中的inbound，outbound 分别是从HeadContext，tailContext，开始执行过每一个handler
而ChannelHandlerContext中的inbound，outbound是从本节点开始向后或者向前传递

23、Netty入门 - Netty三大核心组件源码剖析