【原创】NioEventLoop 的职责

作者：星巴刻

在 Netty NIO 编程中，NioEventLoop 是一个核心类，发挥着极其重要的作用，要深入 Netty 的核心，必须深刻地对这个类进行探究和理解。

服务端

在服务端程序中有两类 NioEventLoop。一类称为 parent (也称 boss)，这一类 NioEventLoop 一般也就只有一个，专门负责发现客户端连接。另一类是 child (也称 worker)，这一类 NioEventLoop 要设置有限的若干个，默认的个数只是为 CPU 核数的 2 倍，它负责处理客户端连接的信息读写。使用 NIO 模式的服务端程序，child 的个数可远远小于客户端连接数。作为 parent 或者 child 的 NioEventLoop 都可以注册不限制一个的 Channel 实例进行服务。

parent 要负责的是表示服务端侦听端口的 NioServerSocketChannel 实例，NioServerSocketChannel 实例只有一个。把这个 NioServerSocketChannel 注册到 parent 后，parent 就开始负责发现该 NioServerSocketChannel 上新的客户端连接，触发对新来的客户端连接进行初始化工作，引导到后续的信息读写等处理程序。

child 要负责的是表示客户端连接的 NioSocketChannel 实例。NioSocketChannel 实例和客户端连接数一一对应，因此程序中同时会有很多 NioSocketChannel 实例。由于 child 数量有限（8 核 CPU 下默认是 16 个 child)，因此一个 child 要同时负责多个 NioSocketChannel，发现这些连接的可读可写事件，触发应用程序从系统缓冲区读取字节流、对消息进行编解码、调用逻辑程序处理、继续对先前中断的系统缓冲区的写入等。

最简单地说，NioEventLoop 的首要职责就是为注册在它上的 channels 服务，发现这些 channels 上发生的新连接事件、读写等 I/O 事件，然后将事件转交 channel 流水线处理。

下表是一个服务端程序的一个简单快照。每一行代表一个 NioEventLoop，第一行是 parent，负责处理NioServerSocketChannel。随后是16行的 child，每一个 child 负责多个NioSocketChannel。

表1：一个服务端程序的 NioEventLoop及其负责的 channels

随着程序的进行，表格的行数并不会变化，但是每行的 channels 会随着连接的建立和断开不断地变化着。Netty 并不保证每个 NioEventLoop 负责的 channels 个数要进行均衡， Netty 对新建立的连接采用简单的寻找下一个 NioEventLoop 的策略，并且在连接断开后也不会进行重新分布；或许某些极端情况下，可能出现某些 NioEventLoop 负责的 channels 比其他 NioEventLoop 负责的要多很多，但这似乎不是问题。

说完服务端说客户端

客户端比服务端简单，客户端程序只有一类  NioEventLoop，直接就是 parent ，没有 child。一般地，由于客户端和服务端只保留一个连接，所以只有一个 channel，即一个 parent 只负责 NioEventChannel 的 I/O 事件。但对于需要同一个服务端保持多个连接的，或者需要和多个服务端保持连接的，则程序里依然会存在多个 NioEventChannel 实例，但在实践上还是建议这些不同的的连接使用同一个 NioEventLoop，即都统一归到 parent 负责：

表2：客户端程序的 NioEventLoop 只有一个，负责多个 NioSocketChannel

下一个问题：NioEventLoop 是怎么发现其所负责的 channels 发生了 I/O 事件？

2017-11-18

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