【第17篇】Netty线程模型深度解读分析

1、NettyNIO的底层核心处理

• Netty最底层的NIO处理就是使用了JDK的NIO相关的核心代码（Selector、Channel、Buffer），对此进行改良与封装

2、Netty线程机制

• 1、一个EventLoopGroup当中会包含一个或多个EventLoop
• 2、一个EventLoop在它的整个生命周期当中都只会与唯一Thread进行绑定，通过SingleThreadEventLoop可以得知，类有一个private voltatile Thread thread变量(Netty底层源码)
• 3、所有由EventLoop所处理的各种IO事件都将在它所管理的那个 Thread上进行处理
• 4、一个Channel在它的整个生命周期中只会注册在一个EventLoop上
• 5、一个EventLoop在运行过程当中会被分配给一个或多个Channel

3、优雅设计

• Netty在关闭资源与单线程都做到很好的优雅处理

4、ChannelFuture的理解

• 当sync返回的ChannelFuture的对象一定是已经完成的状态，这个状态是成功或失败

5、ChannelHandler类的注意点（误区点）

• 1、千万不要在ChannelHandler的initChannel里面做任何耗时间的操作，资源会拖死Netty底层的处理器，耗时间操作独立是根据操作系统作出判断，因为每个操作系统内核与结构都不一样，故处理机制都不一样
• 2、我们在业务开发中，不要将长时间执行任务放入EventLoop的队列中，因为它将会一直阻塞该线程所有对应的所有Channel上的其他执行任务，如果我们需要进行阻塞或耗时的操作（实际开发中常见）那么我们就需要使用一个专门的EventExceutor（ChannelRead0方法体，比如JDBC连接数据库驱动就是阻塞的一种场景）
• 3、在ChannelHandler的回调方法中，使用自己定义的业务线程池，这样就可以实现异步调用、助于Netty提供向ChannelPipeline提那家CHannelHandler时调用的addList传递EventExecutor
• 4、默认情况下,调用addList(handler),ChannelHandler中的回调方法是由I/O线程所执行，如调用（EventExecutor group,ChannelHandler ... handlers）方法，那么ChannelHandler中的回调方法就是有参数中的group线程来执行。

建议自定义业务线程池进行处理（JDK的Executor）

6、Netty如何找到Channel的对应的执行线程与EventLoop的关系？

• 当你去执行你的Channel任何一个操作时，Netty一定首先判断执行的线程是否正好这个Channel，对应的那个EventLoop包含那个线程，如果是的话就直接就执行，如果不是Netty以任务的形式提交给EventLoop执行
• 所有处于同一个Channel操作它们的任务提交顺序与任务最后一个提交顺序一定是完全是一样的，这点Netty在底层做了一个保证，不一定在某种情况会出现紊乱的问题。(就好比队列的执行任务顺序，有先进先出)

7、Netty的线程安全

• 在Netty中，Channel的实现一定是线程安全的，基于此，我们可以存储一个Channel的引用，并且在需要向远处端点发送数据是，通过这个引用来调用Channel相应的方法，即便当时有很多线程都在使用它也不会出现线程问题，而且消息一定会按照顺序发送出去

8、Netty的线程模型在哪里体系呢？

• 咋们以ChannelPipeline进行代码跟踪看一下,看一下ChannelInitializer的代码、

public class WebSocketChannelInitializer extends ChannelInitializer {
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
        //添加事件ChannelHandler
        pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
        pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
        pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(8081));
        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
        pipeline.addLast(new TextWebSocketFrameHandler());
    }
}

• 通过ChannelPipeline跟踪进去，此接口里面有很多值得我们去关注的方法，如：

//1、接收多个管道句柄
ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers);
//2、接收一个事件执行组和多个管道句柄
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, ChannelHandler... handlers);
//3、接收收一个事件执行组合指定的handler名称以及管道对象
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler);

• EventExecutorGroup事件执行组被实现的类如图：

  
  
  

  EventExecutorGroup

• SingleThreadEventExecutor 单线程执行器,此类首先是一个abstract抽象基类，它在一个线程中执行其提交的所有任务，其中比较重要的方法有
  reject拒绝方法，addShutdownHook添加关闭回调钩子,invokeAll回调任务方法，terminationFuture终止期望处理,shutdownGracefully优雅关闭,fetchFromScheduledTaskQueue处理队列任务调度等方法，其中有一个内部DefaultThreadProperties线程属性处理类。
  

  

  SingleThreadEventExecutor

• 而继承单线程执行循环的类（SingleThreadEventLoop），而SingleThreadEventLoop它有实现SingleThreadEventExecutor，有如下

  
  
  

  image.png

• 其中DefaultChannelProgressivePromise实现的类比较复杂.

  
  
  

  DefaultChannelProgressivePromise