Netty核心组件之ChannlFuture

ChannelFuture是Channel的异步I/O操作的结果
 
在Netty中，所有的I/O操作都是异步的。这就意味着，任何I/O调用都将会立即返回，但是不保证在I/O调用结束时，这个I/O操作的请求已经完成。
不过，它会返回一个ChannelFuture实例给你，里面提供了这个I/O操作的结果或者状态。

一个ChannelFuture的状态不是uncompleted(未完成的)就是completed当开始一个I/O操作时，一个新的ChannelFuture对象就会被创建。这个对象初始化的状态是uncompleted(未完成)--它既不是

succeeded(成功)，failed(失败)，也不是cancelled(已取消)，因为当前I/O操作还没有完成。当I/O操作完成之后，当前ChannelFuture对象就会被
标记上详细的信息：成功、失败或者取消 的具体原因。 请注意：失败 和 取消 两种状态属于已完成的状态。

                                      +---------------------------+
                                      | Completed successfully    |
                                      +---------------------------+
                                 +---->      isDone() = true      |
 +--------------------------+    |    |   isSuccess() = true      |
 |        Uncompleted       |    |    +===========================+
 +--------------------------+    |    | Completed with failure    |
 |      isDone() = false    |    |    +---------------------------+
 |   isSuccess() = false    |----+---->      isDone() = true      |
 | isCancelled() = false    |    |    |       cause() = non-null  |
 |       cause() = null     |    |    +===========================+
 +--------------------------+    |    | Completed by cancellation |
                                 |    +---------------------------+
                                 +---->      isDone() = true      |
                                      | isCancelled() = true      |
                                      +---------------------------+

ChannelFuture中提供了多种方法，以便于 检查当前I/O操作是否已完成、等待当前操作完成、检索当前操作的结果。
同时，它也允许你添加ChannelFutureListener监听器，这样在I/O操作完成时你就可以收到通知。

注意：首选#addListener()方法，而不是#await()方法

无论何时，当你想得到I/O操作完成时的通知时并做接下来的操作的时候，推荐的做法是选择#addListener()方法，而不是#await()方法

#addListener()方法是非阻塞的，它只是简单的将具体的ChannelFutureListener添加到当前的ChannelFuture中，
并且当与当前ChannelFuture关联的I/O操作完成时，I/O线程将会通知这些监听器。由于ChannelFutureListener完全不阻塞，
所以它有最好的性能和资源利用率，但是，如果您不习惯事件驱动的编程，那么实现顺序逻辑可能会很棘手

相比之下，#await()是阻塞操作。一旦调用，调用者线程将阻塞，直到操作完成为止。
使用#await()实现顺序逻辑比较容易，但是调用者线程会不必要地阻塞，直到完成I/O操作为止，并且线程间通知的开销也相对较高。
此外，在特定情况下有死锁的可能性，如下所述：

请勿在ChannelHandler中调用#await()
ChannelHandler中的事件处理程序方法通常是由一个I/O线程调用的。
如果#await()由事件处理程序方法（由I/O线程调用）调用，则它正在等待的I/O操作可能永远不会完成，因为#await()可以阻止正在等待的I/O 操作，这是一个死锁。

永远不要这样做：

 @Override
 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
     ChannelFuture future = ctx.channel().close();
     future.awaitUninterruptibly();
     // Perform post-closure operation
     // ...
 }
 

 可以这样做：

 @Override
 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
     ChannelFuture} future = ctx.channel().close();
     future.addListener(new ChannelFutureListener() {
         public void operationComplete(ChannelFuture future) {
             // Perform post-closure operation
             // ...
         }
     });
 }

 尽管存在上述缺点，但是在某些情况下调用#await()更方便。
在这种情况下，请确保不要在I/O线程中调用#await()。否则，将产生BlockingOperationException异常以防止死锁

不要混淆I/O超时和等待超时
 
您使用#await（long），#await（long，TimeUnit），#awaitUninterruptible（long）或#awaitUninterruptible（long）指定的超时值，TimeUnit）与I/O 超时完全无关。
如果I/O操作超时，则将来将被标记为“completed with failure(失败完成)”，如上图所示。例如，连接超时应通过特定于传输的选项进行配置:

永远不要这样做：

 Bootstrap b = ...;
 ChannelFuture f = b.connect(...);
 f.awaitUninterruptibly(10, TimeUnit.SECONDS);
 if (f.isCancelled()) {
     // 用户尝试取消连接
 } else if (!f.isSuccess()) {
     //  这里可能产生一个NullPointerException 
     // 因为future可能还没有完成
     f.cause().printStackTrace();
 } else {
     // 成功建立连接
 }

 可以这样做：

 Bootstrap b = ...;
 // 配置连接超时选项
 b.option({ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 10000)
 ChannelFuture f = b.connect(...);
 f.awaitUninterruptibly();
 
  // 现在我们可以确定任务完成了
 assert f.isDone();
 
 if (f.isCancelled()) {
     //用户尝试取消连接
 } else if (!f.isSuccess()) {
     f.cause().printStackTrace();
 } else {
     // 成功建立连接
 }