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Netty中用了哪些设计模式 ​

Netty 作为一个高性能、异步事件驱动的网络框架，其实现中运用了多种设计模式，以提高代码复用性、可维护性以及系统的灵活性和可扩展性。下面列出了一些 Netty 中主要的设计模式及其实现：

1. 责任链模式（Chain of Responsibility） ​

Netty 的 ChannelPipeline 和 ChannelHandler 是责任链模式的典型实现。所有的 ChannelHandler 都链接在一个链中，每个 Handler 处理自己的部分，然后将事件传递到下一个 Handler。

示例代码：

java
ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline();  
pipeline.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));  
pipeline.addLast(new HttpRequestDecoder());  
pipeline.addLast(new HttpResponseEncoder());  
pipeline.addLast(new MyBusinessLogicHandler());

2. 观察者模式（Observer Pattern） ​

Netty 的 Future 和 ChannelFutureListener 功能实现了观察者模式。当异步操作完成时，Future 通知所有的注册监听器。

示例代码：

java
ChannelFuture future = channel.writeAndFlush(msg);  
future.addListener(new ChannelFutureListener() {  
    @Override  
    public void operationComplete(ChannelFuture future) {  
        if (future.isSuccess()) {  
            System.out.println("Write successful");  
        } else {  
            System.err.println("Write failed");  
            future.cause().printStackTrace();  
        }  
    }  
});

3. Reactor 模式（Reactor Pattern） ​

Reactor 模式是 Netty 的核心，用于处理和分发 I/O 事件。Netty 的 EventLoopGroup 和 Channel 是这一模式的具体实现。

示例代码：

java
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();  
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();  
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();  
b.group(bossGroup, workerGroup)  
.channel(NioServerSocketChannel.class)  
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {  
    @Override  
    protected void initChannel(SocketChannel ch) {  
        ch.pipeline().addLast(new MyServerHandler());  
    }  
});

4. 工厂模式（Factory Pattern） ​

Netty 使用工厂模式来创建不同的 Channel 和 EventLoop 实例。例如，NioServerSocketChannel 和 NioEventLoopGroup 都是实现了相应接口的具体工厂类。

示例代码：

java
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();  
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();  
bootstrap.group(group)  
.channel(NioServerSocketChannel.class)  
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {  
    @Override  
    protected void initChannel(SocketChannel ch) {  
        ch.pipeline().addLast(new MyServerHandler());  
    }  
});

5. 模板方法模式（Template Method Pattern） ​

Netty 中的 ChannelInitializer 类使用了模板方法模式。开发者可以通过继承 ChannelInitializer 类，并实现 initChannel 方法来配置自定义的 ChannelPipeline。

示例代码：

java
public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {  
    @Override  
    protected void initChannel(SocketChannel ch) {  
        ch.pipeline().addLast(new MyHandler());  
    }  
}

6. 单例模式（Singleton Pattern） ​

Netty 中的一些核心组件，如 PooledByteBufAllocator 使用了单例模式，以确保全局范围内只存在一个实例，并且可以高效地进行内存分配。

示例代码：

java
ByteBufAllocator allocator = PooledByteBufAllocator.DEFAULT;  
ByteBuf buffer = allocator.buffer();

7. 装饰者模式（Decorator Pattern） ​

ChannelHandler 的装饰链实际上也是装饰者模式的一个典型实现。每个 ChannelHandler 可以在处理数据之前或之后添加一些附加的功能，而不用修改其他的处理器。

示例代码：

java
ChannelPipeline pipeline = channel.pipeline();  
pipeline.addLast("decoder", new MyDecoder());  
pipeline.addLast("encoder", new MyEncoder());  
pipeline.addLast("handler", new MyBusinessLogicHandler());

这些设计模式在 Netty 中被有机结合使用，使得 Netty 成为一个功能强大、灵活且高性能的网络通信框架。通过这些设计模式，Netty 能够更好地应对不同的应用场景和需求，提高开发效率与代码质量。

更新: 2024-08-05 20:39:28
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/yhaq1qke0gp6lf9l