Netty(三)

1.线程模型基本介绍

目前存在的线程模型有：

• 传统阻塞 I/O 服务模型
• Reactor 模式

根据 Reactor 的数量和处理资源池线程的数量不同，有 3 种典型的实现

• 单 Reactor 单线程；
• 单 Reactor 多线程；
• 主从 Reactor 多线程

2.传统阻塞 I/O 服务模型

模型特点

• 采用阻塞 IO 模式获取输入的数据
• 每个连接都需要独立的线程完成数据的输入，业务处理, 数据返回
  
  问题分析
• 当并发数很大，就会创建大量的线程，占用很大系统资源
• 连接创建后，如果当前线程暂时没有数据可读，该线程会阻塞在 read 操作，造成线程资源浪费

3.Reactor 模式

1.针对传统阻塞 I/O 服务模型的 2 个缺点，解决方案：

1.基于 I/O 复用模型：多个连接共用一个阻塞对象，应用程序只需要在一个阻塞对象等待，无需阻塞等待所有连接。当某个连接有新的数据可以处理时，操作系统通知应用程序，线程从阻塞状态返回，开始进行业务处理Reactor 对应的叫法: 1. 反应器模式 2. 分发者模式(Dispatcher) 3. 通知者模式(notifier)
2.基于线程池复用线程资源：不必再为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务。

2. Reactor 模式基本设计思想

3.单 Reactor 单线程

1.Select 是前面 I/O 复用模型介绍的标准网络编程 API，可以实现应用程序通过一个阻塞对象监听多路连接请求
2.Reactor 对象通过 Select 监控客户端请求事件，收到事件后通过 Dispatch 进行分发
3.如果是建立连接请求事件，则由 Acceptor 通过 Accept 处理连接请求，然后创建一个 Handler 对象处理连接
完成后的后续业务处理
4.如果不是建立连接事件，则 Reactor 会分发调用连接对应的 Handler 来响应
5.Handler 会完成 Read→业务处理→Send 的完整业务流程

4.单 Reactor 多线程

1.Reactor 对象通过 select 监控客户端请求事件, 收到事件后，通过 dispatch 进行分发
2. 如果建立连接请求, 则右 Acceptor 通过accept 处理连接请求, 然后创建一个 Handler 对象处理完成连接后的各种事件
3. 如果不是连接请求，则由 reactor 分发调用连接对应的 handler 来处理
4. handler 只负责响应事件，不做具体的业务处理, 通过 read 读取数据后，会分发给后面的 worker 线程池的某个
线程处理业务
5.worker 线程池会分配独立线程完成真正的业务，并将结果返回给 handler
6.handler 收到响应后，通过 send 将结果返回给 client

5.主从 Reactor 多线程

1. Reactor 主线程 MainReactor 对象通过 select 监听连接事件, 收到事件后，通过 Acceptor 处理连接事件
2. 当 Acceptor 处理连接事件后，MainReactor 将连接分配给 SubReactor
3. subreactor 将连接加入到连接队列进行监听,并创建 handler 进行各种事件处理
4. 当有新事件发生时， subreactor 就会调用对应的 handler 处理
5. handler 通过 read 读取数据，分发给后面的 worker 线程处理
6. worker 线程池分配独立的 worker 线程进行业务处理，并返回结果
7. handler 收到响应的结果后，再通过 send 将结果返回给 client
8. Reactor 主线程可以对应多个 Reactor 子线程, 即 MainRecator 可以关联多个 SubReactor

4.Netty 模型

1. Netty 抽象出两组线程池 BossGroup 专门负责接收客户端的连接, WorkerGroup 专门负责网络的读写
2. BossGroup 和 WorkerGroup 类型都是 NioEventLoopGroup
3. NioEventLoopGroup 相当于一个事件循环组, 这个组中含有多个事件循环 ，每一个事件循环是 NioEventLoop
4. NioEventLoop 表示一个不断循环的执行处理任务的线程， 每个 NioEventLoop 都有一个 selector , 用于监听绑
   定在其上的 socket 的网络通讯
5. NioEventLoopGroup 可以有多个线程, 即可以含有多个 NioEventLoop
6. 每个 Boss NioEventLoop 循环执行的步骤有 3 步
   轮询 accept 事件

• 处理 accept 事件 , 与 client 建立连接 , 生成 NioScocketChannel , 并将其注册到某个 worker NIOEventLoop 上的 selector
• 处理任务队列的任务 ， 即 runAllTasks

7. 每个 Worker NIOEventLoop 循环执行的步骤

• 轮询 read, write 事件
• 处理 i/o 事件， 即 read , write 事件，在对应 NioScocketChannel 处理
• 处理任务队列的任务 ， 即 runAllTasks

8. 每个Worker NIOEventLoop 处理业务时，会使用pipeline(管道), pipeline 中包含了 channel , 即通过pipeline
   可以获取到对应通道, 管道中维护了很多的 处理器