【转自】http://blog.csdn.net/hao707822882/article/details/39544553
第一个概念是如何理解NioEventLoop和NioEventLoopGroup:NioEventLoop实际上就是工作线程,可以直接理解为一个线程。NioEventLoopGroup是一个线程池,线程池中的线程就是NioEventLoop。Netty设计这几个类的时候,层次结构挺复杂,反而让人迷惑。
还有一个让人迷惑的地方是,创建ServerBootstrap时,要传递两个NioEventLoopGroup线程池,一个叫bossGroup,一个叫workGroup。《Netty权威指南》里只说了bossGroup是用来处理TCP连接请求的,workGroup是来处理IO事件的。
这么说是没错,但是没说清楚bossGroup具体如何处理TCP请求的。实际上bossGroup中有多个NioEventLoop线程,每个NioEventLoop绑定一个端口,也就是说,如果程序只需要监听1个端口的话,bossGroup里面只需要有一个NioEventLoop线程就行了。
在上一篇文章介绍服务器端绑定的过程中,我们看到最后是NioServerSocketChannel封装的Java的ServerSocketChannel执行了绑定,并且执行accept()方法来创建客户端SocketChannel的连接。一个端口只需要一个NioServerSocketChannel即可。
1. EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
2. EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
3. try {
4. ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
5. b.group(bossGroup, workerGroup)
6. .channel(NioServerSocketChannel.class)
7. .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
8. .childHandler(new ChildChannelHandler());
9.
10. ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
11. f.channel().closeFuture().sync();
12. } finally {
13. bossGroup.shutdownGracefully();
14. workerGroup.shutdownGracefully();
15. }
18. protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
19. if (nThreads <= 0) {
20. throw new IllegalArgumentException(String.format("nThreads: %d (expected: > 0)", nThreads));
21. }
23. if (executor == null) {
24. executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());
25. }
27. children = new EventExecutor[nThreads];
28. for (int i = 0; i < nThreads; i ++) {
29. boolean success = false;
30. try {
31. children[i] = newChild(executor, args);
32. success = true;
33. } catch (Exception e) {
34. // TODO: Think about if this is a good exception type
35. throw new IllegalStateException("failed to create a child event loop", e);
36. } finally {
第二个概念是每个NioEventLoop都绑定了一个Selector,所以在Netty5的线程模型中,是由多个Selecotr在监听IO就绪事件。而Channel注册到Selector。
举个例子,比如有100万个连接连到服务器端。平时的写法可能是1个Selector线程监听所有的IO就绪事件,1个Selector面对100万个连接(Channel)。
而如果使用了1000个NioEventLoop的线程池来说,1000个Selector面对100万个连接,每个Selector只需要关注1000个连接(Channel)
1. public final class NioEventLoop extends SingleThreadEventLoop {
2.
3.
4. /**
5. * The NIO {@link Selector}.
6. */
7. Selector selector;
8. private SelectedSelectionKeySet selectedKeys;
9.
10. private final SelectorProvider provider;
第三个概念是一个Channel绑定一个NioEventLoop,相当于一个连接绑定一个线程,这个连接所有的ChannelHandler都是在一个线程中执行的,避免的多线程干扰。更重要的是ChannelPipline链表必须严格按照顺序执行的。单线程的设计能够保证ChannelHandler的顺序执行。
1. public interface Channel extends AttributeMap, Comparable {
2.
3. /**
4. * Return the {@link EventLoop} this {@link Channel} was registered too.
5. */
6. EventLoop eventLoop();
第四个概念是一个NioEventLoop的selector可以被多个Channel注册,也就是说多个Channel共享一个EventLoop。EventLoop的Selecctor对这些Channel进行检查。
这段代码展示了线程池如何给Channel分配EventLoop,是根据Channel个数取模
1. public EventExecutor next() {
2. return children[Math.abs(childIndex.getAndIncrement() % children.length)];
3. }
4.
5. private void processSelectedKeysOptimized(SelectionKey[] selectedKeys) {
6. for (int i = 0;; i ++) {
7. // 逐个处理注册的Channel
8. final SelectionKey k = selectedKeys[i];
9. if (k == null) {
10. break;
11. }
12.
13. final Object a = k.attachment();
14.
15. if (a instanceof AbstractNioChannel) {
16. processSelectedKey(k, (AbstractNioChannel) a);
17. } else {
18. @SuppressWarnings("unchecked")
19. NioTask task = (NioTask) a;
20. processSelectedKey(k, task);
21. }
22.
23. if (needsToSelectAgain) {
24. selectAgain();
25. // Need to flip the optimized selectedKeys to get the right reference to the array
26. // and reset the index to -1 which will then set to 0 on the for loop
27. // to start over again.
28. //
29. // See https://github.com/netty/netty/issues/1523
30. selectedKeys = this.selectedKeys.flip();
31. i = -1;
32. }
33. }
34. }
理解了这4个概念之后就对Netty5的线程模型有了清楚的认识:
在监听一个端口的情况下,一个NioEventLoop通过一个NioServerSocketChannel监听端口,处理TCP连接。后端多个工作线程NioEventLoop处理IO事件。每个Channel绑定一个NioEventLoop线程,1个NioEventLoop线程关联一个selector来为多个注册到它的Channel监听IO就绪事件。NioEventLoop是单线程执行,保证Channel的pipline在单线程中执行,保证了ChannelHandler的执行顺序。
下面这张图来之http://blog.csdn.net/xiaolang85/article/details/37873059, 基本能说清楚。