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解决Netty那些事儿之Reactor在Netty中的实现(创建篇)-下

接上文解决Netty那些事儿之Reactor在Netty中的实现(创建篇)-上

Netty对JDK NIO 原生Selector的优化

首先在NioEventLoop中有一个Selector优化开关DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION,通过系统变量-D io.netty.noKeySetOptimization指定，默认是开启的，表示需要对JDK NIO原生Selector进行优化。

public final class NioEventLoop extends SingleThreadEventLoop {
   //Selector优化开关 默认开启 为了遍历的效率 会对Selector中的SelectedKeys进行数据结构优化
    private static final boolean DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION =
            SystemPropertyUtil.getBoolean("io.netty.noKeySetOptimization", false);
}

如果优化开关DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION是关闭的，那么直接返回JDK NIO原生的Selector。

private SelectorTuple openSelector() {
        ..........SelectorProvider创建JDK NIO  原生Selector..............

        if (DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION) {
            //JDK NIO原生Selector ，Selector优化开关 默认开启需要对Selector进行优化
            return new SelectorTuple(unwrappedSelector);
        }
}

下面为Netty对JDK NIO原生的Selector的优化过程：

  1. 获取JDK NIO原生Selector的抽象实现类sun.nio.ch.SelectorImpl。JDK NIO原生Selector的实现均继承于该抽象类。用于判断由SelectorProvider创建出来的Selector是否为JDK默认实现（SelectorProvider第三种加载方式）。因为SelectorProvider可以是自定义加载，所以它创建出来的Selector并不一定是JDK NIO 原生的。

       Object maybeSelectorImplClass = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
            @Override
            public Object run() {
                try {
                    return Class.forName(
                            "sun.nio.ch.SelectorImpl",
                            false,
                            PlatformDependent.getSystemClassLoader());
                } catch (Throwable cause) {
                    return cause;
                }
            }
        });
 
  
JDK NIO Selector的抽象类sun.nio.ch.SelectorImpl
 
  
public abstract class SelectorImpl extends AbstractSelector {

    // The set of keys with data ready for an operation
    // //IO就绪的SelectionKey（里面包裹着channel）
    protected Set selectedKeys;

    // The set of keys registered with this Selector
    //注册在该Selector上的所有SelectionKey（里面包裹着channel）
    protected HashSet keys;

    // Public views of the key sets
    //用于向调用线程返回的keys，不可变
    private Set publicKeys;             // Immutable
    //当有IO就绪的SelectionKey时，向调用线程返回。只可删除其中元素，不可增加
    private Set publicSelectedKeys;     // Removal allowed, but not addition

    protected SelectorImpl(SelectorProvider sp) {
        super(sp);
        keys = new HashSet();
        selectedKeys = new HashSet();
        if (Util.atBugLevel("1.4")) {
            publicKeys = keys;
            publicSelectedKeys = selectedKeys;
        } else {
            //不可变
            publicKeys = Collections.unmodifiableSet(keys);
            //只可删除其中元素，不可增加
            publicSelectedKeys = Util.ungrowableSet(selectedKeys);
        }
    }
}

 
  
这里笔者来简单介绍下JDK NIO中的Selector中这几个字段的含义，我们可以和上篇文章讲到的epoll在内核中的结构做类比，方便大家后续的理解：
 
  
解决Netty那些事儿之Reactor在Netty中的实现(创建篇)-下_第1张图片
 
  
image
 
  
     
   
  •  
    Set selectedKeys 类似于我们上篇文章讲解Epoll时提到的就绪队列eventpoll->rdllist，Selector这里大家可以理解为Epoll。Selector会将自己监听到的IO就绪的Channel放到selectedKeys中。
     
    •  
  
 
  
 
   
这里的SelectionKey暂且可以理解为Channel在Selector中的表示，类比上图中epitem结构里的epoll_event，封装IO就绪Socket的信息。其实SelectionKey里包含的信息不止是Channel还有很多IO相关的信息。后面我们在详细介绍。
 
  
 
  
     
   
  •  
    HashSet keys：这里存放的是所有注册到该Selector上的Channel。类比epoll中的红黑树结构rb_root
     
    •  
  
 
  
 
   
SelectionKey在Channel注册到Selector中后生成。
 
  
 
  
     
   
  •  
    Set publicSelectedKeys 相当于是selectedKeys的视图，用于向外部线程返回IO就绪的SelectionKey。这个集合在外部线程中只能做删除操作不可增加元素，并且不是线程安全的。
     
    •  
   
  •  
    Set publicKeys相当于keys的不可变视图，用于向外部线程返回所有注册在该Selector上的SelectionKey
     
    •  
  
 
  
这里需要重点关注抽象类sun.nio.ch.SelectorImpl中的selectedKeys和publicSelectedKeys这两个字段，注意它们的类型都是HashSet，一会优化的就是这里！！！！
 
  
     
   
  1.  
    判断由SelectorProvider创建出来的Selector是否是JDK NIO原生的Selector实现。因为Netty优化针对的是JDK NIO 原生Selector。判断标准为sun.nio.ch.SelectorImpl类是否为SelectorProvider创建出Selector的父类。如果不是则直接返回。不在继续下面的优化过程。
     
    2.  
  
 
  
        //判断是否可以对Selector进行优化，这里主要针对JDK NIO原生Selector的实现类进行优化，因为SelectorProvider可以加载的是自定义Selector实现
        //如果SelectorProvider创建的Selector不是JDK原生sun.nio.ch.SelectorImpl的实现类，那么无法进行优化，直接返回
        if (!(maybeSelectorImplClass instanceof Class) ||
            !((Class) maybeSelectorImplClass).isAssignableFrom(unwrappedSelector.getClass())) {
            if (maybeSelectorImplClass instanceof Throwable) {
                Throwable t = (Throwable) maybeSelectorImplClass;
                logger.trace("failed to instrument a special java.util.Set into: {}", unwrappedSelector, t);
            }
            return new SelectorTuple(unwrappedSelector);
        }

 
  
通过前面对SelectorProvider的介绍我们知道，这里通过provider.openSelector()创建出来的Selector实现类为KQueueSelectorImpl类，它继承实现了sun.nio.ch.SelectorImpl，所以它是JDK NIO 原生的Selector实现
 
  
class KQueueSelectorImpl extends SelectorImpl {

}

 
  
     
   
  1.  
    创建SelectedSelectionKeySet通过反射替换掉sun.nio.ch.SelectorImpl类中selectedKeys和publicSelectedKeys的默认HashSet实现。
     
    2.  
  
 
  
为什么要用SelectedSelectionKeySet替换掉原来的HashSet呢？？
 
  
因为这里涉及到对HashSet类型的sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys集合的两种操作：
 
  
     
   
  •  
    插入操作： 通过前边对sun.nio.ch.SelectorImpl类中字段的介绍我们知道，在Selector监听到IO就绪的SelectionKey后，会将IO就绪的SelectionKey插入sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys集合中，这时Reactor线程会从java.nio.channels.Selector#select(long)阻塞调用中返回（类似上篇文章提到的epoll_wait）。
     
    •  
   
  •  
    遍历操作：Reactor线程返回后，会从Selector中获取IO就绪的SelectionKey集合（也就是sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys），Reactor线程遍历selectedKeys,获取IO就绪的SocketChannel，并处理SocketChannel上的IO事件。
     
    •  
  
 
  
我们都知道HashSet底层数据结构是一个哈希表，由于Hash冲突这种情况的存在，所以导致对哈希表进行插入和遍历操作的性能不如对数组进行插入和遍历操作的性能好。
 
  
 
   
还有一个重要原因是，数组可以利用CPU缓存的优势来提高遍历的效率。后面笔者会有一篇专门的文章来讲述利用CPU缓存行如何为我们带来性能优势。
 
  
 
  
所以Netty为了优化对sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys集合的插入，遍历性能，自己用数组这种数据结构实现了SelectedSelectionKeySet，用它来替换原来的HashSet实现。
 
  
 
  
 
   
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SelectedSelectionKeySet
 
  
     
   
  •  
    初始化SelectionKey[] keys数组大小为1024，当数组容量不够时，扩容为原来的两倍大小。
     
    •  
   
  •  
    通过数组尾部指针size，在向数组插入元素的时候可以直接定位到插入位置keys[size++]。操作一步到位，不用像哈希表那样还需要解决Hash冲突。
     
    •  
   
  •  
    对数组的遍历操作也是如丝般顺滑，CPU直接可以在缓存行中遍历读取数组元素无需访问内存。比HashSet的迭代器java.util.HashMap.KeyIterator 遍历方式性能不知高到哪里去了。
     
    •  
  
 
  
final class SelectedSelectionKeySet extends AbstractSet {

    //采用数组替换到JDK中的HashSet,这样add操作和遍历操作效率更高，不需要考虑hash冲突
    SelectionKey[] keys;
    //数组尾部指针
    int size;

    SelectedSelectionKeySet() {
        keys = new SelectionKey[1024];
    }

    /**
     * 数组的添加效率高于 HashSet 因为不需要考虑hash冲突
     * */
    @Override
    public boolean add(SelectionKey o) {
        if (o == null) {
            return false;
        }
        //时间复杂度O（1）
        keys[size++] = o;
        if (size == keys.length) {
            //扩容为原来的两倍大小
            increaseCapacity();
        }

        return true;
    }

    private void increaseCapacity() {
        SelectionKey[] newKeys = new SelectionKey[keys.length << 1];
        System.arraycopy(keys, 0, newKeys, 0, size);
        keys = newKeys;
    }

    /**
     * 采用数组的遍历效率 高于 HashSet
     * */
    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new Iterator() {
            private int idx;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return idx < size;
            }

            @Override
            public SelectionKey next() {
                if (!hasNext()) {
                    throw new NoSuchElementException();
                }
                return keys[idx++];
            }

            @Override
            public void remove() {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
        };
    }
}

 
  
 
   
看到这里不禁感叹，从各种小的细节可以看出Netty对性能的优化简直淋漓尽致，对性能的追求令人发指。细节真的是魔鬼。
 
  
 
  
     
   
  1.  
    Netty通过反射的方式用SelectedSelectionKeySet替换掉sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys，sun.nio.ch.SelectorImpl#publicSelectedKeys这两个集合中原来HashSet的实现。
     
    2.  
  
 
  
     
   
  •  
    反射获取sun.nio.ch.SelectorImpl类中selectedKeys和publicSelectedKeys。
     
    •  
  
 
  
  Field selectedKeysField = selectorImplClass.getDeclaredField("selectedKeys");
  Field publicSelectedKeysField = selectorImplClass.getDeclaredField("publicSelectedKeys");

 
  
     
   
  •  
    Java9版本以上通过sun.misc.Unsafe设置字段值的方式
     
    •  
  
 
  
       if (PlatformDependent.javaVersion() >= 9 && PlatformDependent.hasUnsafe()) {

                        long selectedKeysFieldOffset = PlatformDependent.objectFieldOffset(selectedKeysField);
                        long publicSelectedKeysFieldOffset =
                                PlatformDependent.objectFieldOffset(publicSelectedKeysField);

                        if (selectedKeysFieldOffset != -1 && publicSelectedKeysFieldOffset != -1) {
                            PlatformDependent.putObject(
                                    unwrappedSelector, selectedKeysFieldOffset, selectedKeySet);
                            PlatformDependent.putObject(
                                    unwrappedSelector, publicSelectedKeysFieldOffset, selectedKeySet);
                            return null;
                        }
                        
                    }

 
  
     
   
  •  
    通过反射的方式用SelectedSelectionKeySet替换掉hashSet实现的sun.nio.ch.SelectorImpl#selectedKeys，sun.nio.ch.SelectorImpl#publicSelectedKeys。
     
    •  
  
 
  
          Throwable cause = ReflectionUtil.trySetAccessible(selectedKeysField, true);
          if (cause != null) {
                return cause;
          }
          cause = ReflectionUtil.trySetAccessible(publicSelectedKeysField, true);
          if (cause != null) {
                return cause;
          }
          //Java8反射替换字段
          selectedKeysField.set(unwrappedSelector, selectedKeySet);
          publicSelectedKeysField.set(unwrappedSelector, selectedKeySet);

 
  
     
   
  1.  
    将与sun.nio.ch.SelectorImpl类中selectedKeys和publicSelectedKeys关联好的Netty优化实现SelectedSelectionKeySet，设置到io.netty.channel.nio.NioEventLoop#selectedKeys字段中保存。
     
    2.  
  
 
  
   //会通过反射替换selector对象中的selectedKeySet保存就绪的selectKey
    //该字段为持有selector对象selectedKeys的引用，当IO事件就绪时，直接从这里获取
    private SelectedSelectionKeySet selectedKeys;

 
  
 
   
后续Reactor线程就会直接从io.netty.channel.nio.NioEventLoop#selectedKeys中获取IO就绪的SocketChannel
 
  
 
  
     
   
  1.  
    用SelectorTuple封装unwrappedSelector和wrappedSelector返回给NioEventLoop构造函数。到此Reactor中的Selector就创建完毕了。
     
    2.  
  
 
  
return new SelectorTuple(unwrappedSelector,
                      new SelectedSelectionKeySetSelector(unwrappedSelector, selectedKeySet));

 
  
    private static final class SelectorTuple {
        final Selector unwrappedSelector;
        final Selector selector;

        SelectorTuple(Selector unwrappedSelector) {
            this.unwrappedSelector = unwrappedSelector;
            this.selector = unwrappedSelector;
        }

        SelectorTuple(Selector unwrappedSelector, Selector selector) {
            this.unwrappedSelector = unwrappedSelector;
            this.selector = selector;
        }
    }

 
  
     
   
  •  
    所谓的unwrappedSelector是指被Netty优化过的JDK NIO原生Selector。
     
    •  
   
  •  
    所谓的wrappedSelector就是用SelectedSelectionKeySetSelector装饰类将unwrappedSelector和与sun.nio.ch.SelectorImpl类关联好的Netty优化实现SelectedSelectionKeySet封装装饰起来。
     
    •  
  
 
  
wrappedSelector会将所有对Selector的操作全部代理给unwrappedSelector，并在发起轮询IO事件的相关操作中，重置SelectedSelectionKeySet清空上一次的轮询结果。
 
  
final class SelectedSelectionKeySetSelector extends Selector {
    //Netty优化后的 SelectedKey就绪集合
    private final SelectedSelectionKeySet selectionKeys;
    //优化后的JDK NIO 原生Selector
    private final Selector delegate;

    SelectedSelectionKeySetSelector(Selector delegate, SelectedSelectionKeySet selectionKeys) {
        this.delegate = delegate;
        this.selectionKeys = selectionKeys;
    }

    @Override
    public boolean isOpen() {
        return delegate.isOpen();
    }

    @Override
    public SelectorProvider provider() {
        return delegate.provider();
    }

    @Override
    public Set keys() {
        return delegate.keys();
    }

    @Override
    public Set selectedKeys() {
        return delegate.selectedKeys();
    }

    @Override
    public int selectNow() throws IOException {
        //重置SelectedKeys集合
        selectionKeys.reset();
        return delegate.selectNow();
    }

    @Override
    public int select(long timeout) throws IOException {
        //重置SelectedKeys集合
        selectionKeys.reset();
        return delegate.select(timeout);
    }

    @Override
    public int select() throws IOException {
        //重置SelectedKeys集合
        selectionKeys.reset();
        return delegate.select();
    }

    @Override
    public Selector wakeup() {
        return delegate.wakeup();
    }

    @Override
    public void close() throws IOException {
        delegate.close();
    }
}

 
  
到这里Reactor的核心Selector就创建好了，下面我们来看下用于保存异步任务的队列是如何创建出来的。
 
  
 
 
  
newTaskQueue
 
  
    NioEventLoop(NioEventLoopGroup parent, Executor executor, SelectorProvider selectorProvider,
                 SelectStrategy strategy, RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler,
                 EventLoopTaskQueueFactory queueFactory) {
        super(parent, executor, false, newTaskQueue(queueFactory), newTaskQueue(queueFactory),
                rejectedExecutionHandler);
        this.provider = ObjectUtil.checkNotNull(selectorProvider, "selectorProvider");
        this.selectStrategy = ObjectUtil.checkNotNull(strategy, "selectStrategy");
        final SelectorTuple selectorTuple = openSelector();
        //通过用SelectedSelectionKeySet装饰后的unwrappedSelector
        this.selector = selectorTuple.selector;
        //Netty优化过的JDK NIO远程Selector
        this.unwrappedSelector = selectorTuple.unwrappedSelector;
    }

 
  
我们继续回到创建Reactor的主线上，到目前为止Reactor的核心Selector就创建好了，前边我们提到Reactor除了需要监听IO就绪事件以及处理IO就绪事件外，还需要执行一些异步任务，当外部线程向Reactor提交异步任务后，Reactor就需要一个队列来保存这些异步任务，等待Reactor线程执行。
 
  
下面我们来看下Reactor中任务队列的创建过程：
 
  
    //任务队列大小，默认是无界队列
    protected static final int DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS = Math.max(16,
            SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoop.maxPendingTasks", Integer.MAX_VALUE));

    private static Queue newTaskQueue(
            EventLoopTaskQueueFactory queueFactory) {
        if (queueFactory == null) {
            return newTaskQueue0(DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS);
        }
        return queueFactory.newTaskQueue(DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS);
    }

    private static Queue newTaskQueue0(int maxPendingTasks) {
        // This event loop never calls takeTask()
        return maxPendingTasks == Integer.MAX_VALUE ? PlatformDependent.newMpscQueue()
                : PlatformDependent.newMpscQueue(maxPendingTasks);
    }  

 
  
     
   
  •  
    在NioEventLoop的父类SingleThreadEventLoop中提供了一个静态变量DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS用来指定Reactor任务队列的大小。可以通过系统变量-D io.netty.eventLoop.maxPendingTasks进行设置，默认为Integer.MAX_VALUE，表示任务队列默认为无界队列。
     
    •  
   
  •  
    根据DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS变量的设定，来决定创建无界任务队列还是有界任务队列。
     
    •  
  
 
  
    //创建无界任务队列
    PlatformDependent.newMpscQueue()
    //创建有界任务队列
    PlatformDependent.newMpscQueue(maxPendingTasks)

    public static  Queue newMpscQueue() {
        return Mpsc.newMpscQueue();
    }

    public static  Queue newMpscQueue(final int maxCapacity) {
        return Mpsc.newMpscQueue(maxCapacity);
    }

 
  
 
   
Reactor内的异步任务队列的类型为MpscQueue,它是由JCTools提供的一个高性能无锁队列，从命名前缀Mpsc可以看出，它适用于多生产者单消费者的场景，它支持多个生产者线程安全的访问队列，同一时刻只允许一个消费者线程读取队列中的元素。
 
  
 
  
 
   
我们知道Netty中的Reactor可以线程安全的处理注册其上的多个SocketChannel上的IO数据，保证Reactor线程安全的核心原因正是因为这个MpscQueue，它可以支持多个业务线程在处理完业务逻辑后，线程安全的向MpscQueue添加异步写任务，然后由单个Reactor线程来执行这些写任务。既然是单线程执行，那肯定是线程安全的了。
 
  
 
  
Reactor对应的NioEventLoop类型继承结构
 
  
解决Netty那些事儿之Reactor在Netty中的实现(创建篇)-下_第2张图片
 
  
image.png
 
  
NioEventLoop的继承结构也是比较复杂，这里我们只关注在Reactor创建过程中涉及的到两个父类SingleThreadEventLoop,SingleThreadEventExecutor。
 
  
剩下的继承体系，我们在后边随着Netty源码的深入在慢慢介绍。
 
  
前边我们提到，其实Reactor我们可以看作是一个单线程的线程池，只有一个线程用来执行IO就绪事件的监听，IO事件的处理，异步任务的执行。用MpscQueue来存储待执行的异步任务。
 
  
命名前缀为SingleThread的父类都是对Reactor这些行为的分层定义。也是本小节要介绍的对象
 
  
SingleThreadEventLoop
 
  
Reactor负责执行的异步任务分为三类：
 
  
     
   
  •  
    普通任务：这是Netty最主要执行的异步任务，存放在普通任务队列taskQueue中。在NioEventLoop构造函数中创建。
     
    •  
   
  •  
    定时任务： 存放在优先级队列中。后续我们介绍。
     
    •  
   
  •  
    尾部任务： 存放于尾部任务队列tailTasks中，尾部任务一般不常用，在普通任务执行完后 Reactor线程会执行尾部任务。**使用场景：**比如对Netty 的运行状态做一些统计数据，例如任务循环的耗时、占用物理内存的大小等等都可以向尾部队列添加一个收尾任务完成统计数据的实时更新。
     
    •  
  
 
  
SingleThreadEventLoop负责对尾部任务队列tailTasks进行管理。并且提供Channel向Reactor注册的行为。
 
  
public abstract class SingleThreadEventLoop extends SingleThreadEventExecutor implements EventLoop {

    //任务队列大小，默认是无界队列
    protected static final int DEFAULT_MAX_PENDING_TASKS = Math.max(16,
            SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoop.maxPendingTasks", Integer.MAX_VALUE));
    
    //尾部任务队列
    private final Queue tailTasks;

    protected SingleThreadEventLoop(EventLoopGroup parent, Executor executor,
                                    boolean addTaskWakesUp, Queue taskQueue, Queue tailTaskQueue,
                                    RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler) {
        super(parent, executor, addTaskWakesUp, taskQueue, rejectedExecutionHandler);
        //尾部队列 执行一些统计任务 不常用
        tailTasks = ObjectUtil.checkNotNull(tailTaskQueue, "tailTaskQueue");
    }

    @Override
    public ChannelFuture register(Channel channel) {
        //注册channel到绑定的Reactor上
        return register(new DefaultChannelPromise(channel, this));
    }
}

 
  
SingleThreadEventExecutor
 
  
SingleThreadEventExecutor主要负责对普通任务队列的管理，以及异步任务的执行，Reactor线程的启停。
 
  
public abstract class SingleThreadEventExecutor extends AbstractScheduledEventExecutor implements OrderedEventExecutor {

    protected SingleThreadEventExecutor(EventExecutorGroup parent, Executor executor,
                                        boolean addTaskWakesUp, Queue taskQueue, RejectedExecutionHandler rejectedHandler) {
        //parent为Reactor所属的NioEventLoopGroup Reactor线程组
        super(parent);
        //向Reactor添加任务时，是否唤醒Selector停止轮询IO就绪事件，马上执行异步任务
        this.addTaskWakesUp = addTaskWakesUp;
        //Reactor异步任务队列的大小
        this.maxPendingTasks = DEFAULT_MAX_PENDING_EXECUTOR_TASKS;
        //用于启动Reactor线程的executor -> ThreadPerTaskExecutor
        this.executor = ThreadExecutorMap.apply(executor, this);
        //普通任务队列
        this.taskQueue = ObjectUtil.checkNotNull(taskQueue, "taskQueue");
        //任务队列满时的拒绝策略
        this.rejectedExecutionHandler = ObjectUtil.checkNotNull(rejectedHandler, "rejectedHandler");
    }
}

 
  
到现在为止，一个完整的Reactor架构就被创建出来了。
 
  
解决Netty那些事儿之Reactor在Netty中的实现(创建篇)-下_第3张图片
 
  
Reactor结构.png
 
  
3. 创建Channel到Reactor的绑定策略
 
  
到这一步，Reactor线程组NioEventLoopGroup里边的所有Reactor就已经全部创建完毕。
 
  
无论是Netty服务端NioServerSocketChannel关注的OP_ACCEPT事件也好，还是Netty客户端NioSocketChannel关注的OP_READ和OP_WRITE事件也好，都需要先注册到Reactor上，Reactor才能监听Channel上关注的IO事件实现IO多路复用。
 
  
NioEventLoopGroup（Reactor线程组）里边有众多的Reactor，那么以上提到的这些Channel究竟应该注册到哪个Reactor上呢？这就需要一个绑定的策略来平均分配。
 
  
还记得我们前边介绍MultithreadEventExecutorGroup类的时候提到的构造器参数EventExecutorChooserFactory吗？
 
  
这时候它就派上用场了，它主要用来创建Channel到Reactor的绑定策略。默认为DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE。
 
  
public abstract class MultithreadEventExecutorGroup extends AbstractEventExecutorGroup {
   //从Reactor集合中选择一个特定的Reactor的绑定策略 用于channel注册绑定到一个固定的Reactor上
    private final EventExecutorChooserFactory.EventExecutorChooser chooser;

    chooser = chooserFactory.newChooser(children);
}

 
  
下面我们来看下具体的绑定策略：
 
  
DefaultEventExecutorChooserFactory
 
  
public final class DefaultEventExecutorChooserFactory implements EventExecutorChooserFactory {

    public static final DefaultEventExecutorChooserFactory INSTANCE = new DefaultEventExecutorChooserFactory();

    private DefaultEventExecutorChooserFactory() { }

    @Override
    public EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {
        if (isPowerOfTwo(executors.length)) {
            return new PowerOfTwoEventExecutorChooser(executors);
        } else {
            return new GenericEventExecutorChooser(executors);
        }
    }

    private static boolean isPowerOfTwo(int val) {
        return (val & -val) == val;
    }
    ...................省略.................
}

 
  
我们看到在newChooser方法绑定策略有两个分支，不同之处在于需要判断Reactor线程组中的Reactor个数是否为2的次幂。
 
  
Netty中的绑定策略就是采用round-robin轮询的方式来挨个选择Reactor进行绑定。
 
  
采用round-robin的方式进行负载均衡，我们一般会用round % reactor.length取余的方式来挨个平均的定位到对应的Reactor上。
 
  
如果Reactor的个数reactor.length恰好是2的次幂，那么就可以用位操作&运算round & reactor.length -1来代替%运算round % reactor.length，因为位运算的性能更高。具体为什么&运算能够代替%运算，笔者会在后面讲述时间轮的时候为大家详细证明，这里大家只需记住这个公式，我们还是聚焦本文的主线。
 
  
了解了优化原理，我们在看代码实现就很容易理解了。
 
  
利用%运算的方式Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)来进行绑定。
 
  
    private static final class GenericEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {
        private final AtomicLong idx = new AtomicLong();
        private final EventExecutor[] executors;

        GenericEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {
            this.executors = executors;
        }

        @Override
        public EventExecutor next() {
            return executors[(int) Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)];
        }
    }

 
  
利用&运算的方式idx.getAndIncrement() & executors.length - 1来进行绑定。
 
  
    private static final class PowerOfTwoEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {
        private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();
        private final EventExecutor[] executors;

        PowerOfTwoEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {
            this.executors = executors;
        }

        @Override
        public EventExecutor next() {
            return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1];
        }
    }


 
  
 
   
又一次被Netty对性能的极致追求所折服~~~~
 
  
 
  
4. 向Reactor线程组中所有的Reactor注册terminated回调函数
 
  
当Reactor线程组NioEventLoopGroup中所有的Reactor已经创建完毕，Channel到Reactor的绑定策略也创建完毕后，我们就来到了创建NioEventGroup的最后一步。
 
  
俗话说的好，有创建就有启动，有启动就有关闭，这里会创建Reactor关闭的回调函数terminationListener，在Reactor关闭时回调。
 
  
terminationListener回调的逻辑很简单：
 
  
     
   
  •  
    通过AtomicInteger terminatedChildren变量记录已经关闭的Reactor个数，用来判断NioEventLoopGroup中的Reactor是否已经全部关闭。
     
    •  
   
  •  
    如果所有Reactor均已关闭，设置NioEventLoopGroup中的terminationFuture为success。表示Reactor线程组关闭成功。
     
    •  
  
 
  
       //记录关闭的Reactor个数，当Reactor全部关闭后，才可以认为关闭成功
        private final AtomicInteger terminatedChildren = new AtomicInteger();
        //关闭future
        private final Promise terminationFuture = new DefaultPromise(GlobalEventExecutor.INSTANCE);

        final FutureListener terminationListener = new FutureListener() {
            @Override
            public void operationComplete(Future future) throws Exception {
                if (terminatedChildren.incrementAndGet() == children.length) {
                    //当所有Reactor关闭后 才认为是关闭成功
                    terminationFuture.setSuccess(null);
                }
            }
        };
        
        //为所有Reactor添加terminationListener
        for (EventExecutor e: children) {
            e.terminationFuture().addListener(terminationListener);
        }
 
  
 
  
我们在回到文章开头Netty服务端代码模板
 
  
public final class EchoServer {
    static final int PORT = Integer.parseInt(System.getProperty("port", "8007"));

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Configure the server.
        //创建主从Reactor线程组
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        ...........省略............
    }
}

 
  
现在Netty的主从Reactor线程组就已经创建完毕，此时Netty服务端的骨架已经搭建完毕，骨架如下：
 
  
 
  
主从Reactor线程组.png
 
  
 
  
总结
 
  
本文介绍了首先介绍了Netty对各种IO模型的支持以及如何轻松切换各种IO模型。
 
  
还花了大量的篇幅介绍Netty服务端的核心引擎主从Reactor线程组的创建过程。在这个过程中，我们还提到了Netty对各种细节进行的优化，展现了Netty对性能极致的追求。
 
  
好了，Netty服务端的骨架已经搭好，剩下的事情就该绑定端口地址然后接收连接了
 
  
 
 
  

                            
                        
                    
                    
                    

                    
                    
                    

                
                

                    
                

            
        
    
    

        
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                        gma999
c++服务器
                        
    目录多线程模型-非阻塞IO+oneloopperthreadoneloopperthread线程池oneloopperthread与线程池结合目前主流多线程模型Reactor模式+线程池Proactor模式Master-Worker模型多线程编程的实现线程抢占问题Happens-Before关系Linux下多线程编程常用函数线程的创建线程销毁多线程下的I/ORAII与文件描述符管理RAII与for
    
                    
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  • 解锁前端新潜能：如何使用 Rust 锈化前端工具链
                        京东零售技术
前端taro前端taro
                        
    前言近年来，Rust的受欢迎程度不断上升。首先，在操作系统领域，Rust已成为Linux内核官方认可的开发语言之一，Windows也宣布将使用Rust来重写内核，并重写部分驱动程序。此外，国内手机厂商Vivo也宣布使用Rust开发了名为“蓝河”的操作系统。除此之外，Rust在图形渲染、游戏开发、中间件开发、边缘计算、计算安全等领域也是遍地开花，可以说，Rust正在以惊人的速度重塑着各个领域的发展，
    
                    
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  • 基于java+SpringBoot+Vue的小徐影城管理系统设计与实现
                        paterWang
Java精品毕设实战计算机毕业设计Javajavaspringbootvue.js
                        
    开发语言:Java数据库:MySQL技术:SpringBoot+MyBatis工具:IDEA/Ecilpse、Navicat、Maven系统简介小徐影城管理系统是一款基于Java、SpringBoot和Vue.js技术开发的影院管理系统，旨在为用户提供一个便捷、高效的在线购票和影院管理平台。系统通过B/S架构，实现了管理员和用户两端的功能操作，使得影院管理更加系统化、规范化。整体功能包含：电影信息
    
                    
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  • io_uring异步IO
                        天夏123
php开发语言
                        
    io_uring介绍io_uring是一个Linux内核的异步I/O框架，它提供了高性能的异步I/O操作，io_uring的目标是通过减少系统调用和上下文切换的开销来提高I/O操作的性能。在网络编程中，我们通常使用epollIO多路复用来处理网络IO，然而epoll也并不是异步网络IO，仅仅是内核提供了IO复用机制，epoll回调通知的是数据可以读取或者写入了，具体的读写操作仍然需要用户去做，而不
    
                    
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  • Linux内核以后会分块逐步用Rust重写吗?
                        纵然间
linuxrust运维
                        
    Linux内核已经积累了大量的代码，包括数百万行的C和C++代码。要想重写这些代码需要巨大的人力和时间投入，且存在很高的风险。这些代码已经过长时间的测试和验证，具有很高的稳定性和可靠性。Rust虽然是一种强调安全性和性能的系统编程语言，但其相对于C和C++来说仍然较新，在Linux内核开发领域的应用还相对较少。用Rust重写Linux内核需要开发者具备深厚的Rust编程技能和经验，以及对Linux
    
                    
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  • 深入理解Linux内核：一部开源的探索之旅
                        宋溪普Gale

                        
    深入理解Linux内核：一部开源的探索之旅项目介绍linux-insides-ko是一个致力于将原始英文版《linux-insides》翻译成韩语的开源项目，旨在为那些对Linux内核和底层操作机制感兴趣的读者提供深入浅出的教程。这本书详细阐述了Linux内核的工作原理以及其内部结构，无论你是初学者还是经验丰富的开发者，都能从中受益匪浅。项目技术分析该项目以Markdown格式编写，易于阅读且便于
    
                    
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  • 继之前的线程循环加到窗口中运行
                                    3213213333332132
javathreadJFrameJPanel
                                    
    之前写了有关java线程的循环执行和结束，因为想制作成exe文件，想把执行的效果加到窗口上，所以就结合了JFrame和JPanel写了这个程序，这里直接贴出代码，在窗口上运行的效果下面有附图。 
 

package thread;

import java.awt.Graphics;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util
    
                                
    • 
                                
  • linux 常用命令
                                    BlueSkator
linux命令
                                    
    1.grep 
相信这个命令可以说是大家最常用的命令之一了。尤其是查询生产环境的日志，这个命令绝对是必不可少的。 
但之前总是习惯于使用 （grep -n 关键字 文件名 ）查出关键字以及该关键字所在的行数，然后再用 （sed -n  '100,200p' 文件名），去查出该关键字之后的日志内容。 
但其实还有更简便的办法，就是用（grep  -B n、-A n、-C n 关键
    
                                
    • 
                                
  • php heredoc原文档和nowdoc语法
                                    dcj3sjt126com
PHPheredocnowdoc
                                    
    <!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Current To-Do List</title>
</head>
<body>
<?
    
                                
    • 
                                
  • overflow的属性
                                    周华华
JavaScript
                                    
    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml&q
    
                                
    • 
                                
  • 《我所了解的Java》——总体目录
                                    g21121
java
                                    
            准备用一年左右时间写一个系列的文章《我所了解的Java》，目录及内容会不断完善及调整。 
        在编写相关内容时难免出现笔误、代码无法执行、名词理解错误等，请大家及时指出，我会第一时间更正。 
   &n
    
                                
    • 
                                
  • [简单]docx4j常用方法小结
                                    53873039oycg
docx
                                    
            本代码基于docx4j-3.2.0，在office word 2007上测试通过。代码如下: 
         
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import ja
    
                                
    • 
                                
  • Spring配置学习
                                    云端月影
spring配置
                                    
     
首先来看一个标准的Spring配置文件 applicationContext.xml 
 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
 xmlns:xsi=&q
    
                                
    • 
                                
  • Java新手入门的30个基本概念三
                                    aijuans
java新手java 入门
                                    
    17.Java中的每一个类都是从Object类扩展而来的。　　18.object类中的equal和toString方法。　　equal用于测试一个对象是否同另一个对象相等。　　toString返回一个代表该对象的字符串,几乎每一个类都会重载该方法,以便返回当前状态的正确表示.(toString 方法是一个很重要的方法)　　 19.通用编程:任何类类型的所有值都可以同object类性的变量来代替。　
    
                                
    • 
                                
  • 《2008 IBM Rational 软件开发高峰论坛会议》小记
                                    antonyup_2006
软件测试敏捷开发项目管理IBM活动
                                    
    我一直想写些总结,用于交流和备忘,然都没提笔,今以一篇参加活动的感受小记开个头,呵呵! 
 
其实参加《2008 IBM Rational 软件开发高峰论坛会议》是9月4号,那天刚好调休.但接着项目颇为忙,所以今天在中秋佳节的假期里整理了下. 
 
参加这次活动是一个朋友给的一个邀请书,才知道有这样的一个活动,虽然现在项目暂时没用到IBM的解决方案,但觉的参与这样一个活动可以拓宽下视野和相关知识.
    
                                
    • 
                                
  • PL/SQL的过程编程,异常,声明变量,PL/SQL块
                                    百合不是茶
PL/SQL的过程编程异常PL/SQL块声明变量
                                    
    PL/SQL; 
   
   过程;

    符号;

     变量;

     PL/SQL块;

     输出;

     异常;
 
  
  
PL/SQL 是过程语言(Procedural Language)与结构化查询语言(SQL)结合而成的编程语言PL/SQL 是对 SQL 的扩展,sql的执行时每次都要写操作
    
                                
    • 
                                
  • Mockito(三)--完整功能介绍
                                    bijian1013
持续集成mockito单元测试
                                    
            mockito官网：http://code.google.com/p/mockito/，打开documentation可以看到官方最新的文档资料。 
一.使用mockito验证行为 
//首先要import Mockito
import static org.mockito.Mockito.*;

//mo
    
                                
    • 
                                
  • 精通Oracle10编程SQL(8)使用复合数据类型
                                    bijian1013
oracle数据库plsql
                                    
    /*
 *使用复合数据类型
 */

--PL/SQL记录
--定义PL/SQL记录
--自定义PL/SQL记录
DECLARE
  TYPE emp_record_type IS RECORD(
     name emp.ename%TYPE,
     salary emp.sal%TYPE,
     dno emp.deptno%TYPE
  );
  emp_
    
                                
    • 
                                
  • 【Linux常用命令一】grep命令
                                    bit1129
Linux常用命令
                                    
    grep命令格式 
  
grep [option] pattern [file-list] 
  
  
grep命令用于在指定的文件(一个或者多个,file-list)中查找包含模式串(pattern)的行,[option]用于控制grep命令的查找方式。 
  
pattern可以是普通字符串，也可以是正则表达式，当查找的字符串包含正则表达式字符或者特
    
                                
    • 
                                
  • mybatis3入门学习笔记
                                    白糖_
sqlibatisqqjdbc配置管理
                                    
    MyBatis 的前身就是iBatis，是一个数据持久层(ORM)框架。  MyBatis 是支持普通 SQL 查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。MyBatis对JDBC进行了一次很浅的封装。 
  
以前也学过iBatis，因为MyBatis是iBatis的升级版本，最初以为改动应该不大，实际结果是MyBatis对配置文件进行了一些大的改动，使整个框架更加方便人性化。
    
                                
    • 
                                
  • Linux 命令神器：lsof 入门
                                    ronin47
lsof
                                    
           
lsof是系统管理/安全的尤伯工具。我大多数时候用它来从系统获得与网络连接相关的信息，但那只是这个强大而又鲜为人知的应用的第一步。将这个工具称之为lsof真实名副其实，因为它是指“列出打开文件（lists openfiles）”。而有一点要切记，在Unix中一切（包括网络套接口）都是文件。 
有趣的是，lsof也是有着最多
    
                                
    • 
                                
  • java实现两个大数相加，可能存在溢出。
                                    bylijinnan
java实现
                                    
    
import java.math.BigInteger;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;


public class BigIntegerAddition {

	/**
	 * 题目：java实现两个大数相加，可能存在溢出。
	 * 如123456789 + 987654321
    
                                
    • 
                                
  • Kettle学习资料分享，附大神用Kettle的一套流程完成对整个数据库迁移方法
                                    Kai_Ge
Kettle
                                    
    Kettle学习资料分享 
  
Kettle 3.2 使用说明书 
目录 
概述..........................................................................................................................................7 
1.Kettle 资源库管
    
                                
    • 
                                
  • [货币与金融]钢之炼金术士
                                    comsci
金融
                                    
     
 
       自古以来,都有一些人在从事炼金术的工作.........但是很少有成功的 
 
       那么随着人类在理论物理和工程物理上面取得的一些突破性进展...... 
 
       炼金术这个古老
    
                                
    • 
                                
  • Toast原来也可以多样化
                                    dai_lm
androidtoast
                                    
    Style 1： 默认 
 

Toast def = Toast.makeText(this, "default", Toast.LENGTH_SHORT);
def.show();
 
Style 2： 顶部显示 
 

Toast top = Toast.makeText(this, "top", Toast.LENGTH_SHORT);
t
    
                                
    • 
                                
  • java数据计算的几种解决方法3
                                    datamachine
javahadoopibatisr-languer
                                    
    4、iBatis 
    简单敏捷因此强大的数据计算层。和Hibernate不同，它鼓励写SQL，所以学习成本最低。同时它用最小的代价实现了计算脚本和JAVA代码的解耦，只用20%的代价就实现了hibernate 80%的功能,没实现的20%是计算脚本和数据库的解耦。 
    复杂计算环境是它的弱项，比如：分布式计算、复杂计算、非数据
    
                                
    • 
                                
  • 向网页中插入透明Flash的方法和技巧
                                    dcj3sjt126com
htmlWebFlash
                                    
    将 
Flash 作品插入网页的时候，我们有时候会需要将它设为透明，有时候我们需要在Flash的背面插入一些漂亮的图片，搭配出漂亮的效果……下面我们介绍一些将Flash插入网页中的一些透明的设置技巧。  
　　一、Swf透明、无坐标控制　　首先教大家最简单的插入Flash的代码，透明，无坐标控制： 　　注意wmode="transparent"是控制Flash是否透明
    
                                
    • 
                                
  • ios UICollectionView的使用
                                    dcj3sjt126com

                                    
    UICollectionView的使用有两种方法，一种是继承UICollectionViewController，这个Controller会自带一个UICollectionView；另外一种是作为一个视图放在普通的UIViewController里面。 
个人更喜欢第二种。下面采用第二种方式简单介绍一下UICollectionView的使用。 
1.UIViewController实现委托，代码如
    
                                
    • 
                                
  • Eos平台java公共逻辑
                                    蕃薯耀
Eos平台java公共逻辑Eos平台java公共逻辑
                                    
     Eos平台java公共逻辑 
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 
蕃薯耀 2015年6月1日 17:20:4
    
                                
    • 
                                
  • SpringMVC4零配置--Web上下文配置【MvcConfig】
                                    hanqunfeng
springmvc4
                                    
    与SpringSecurity的配置类似，spring同样为我们提供了一个实现类WebMvcConfigurationSupport和一个注解@EnableWebMvc以帮助我们减少bean的声明。 
  
applicationContext-MvcConfig.xml 
<!-- 启用注解，并定义组件查找规则 ，mvc层只负责扫描@Controller -->
	<
    
                                
    • 
                                
  • 解决ie和其他浏览器poi下载excel文件名乱码
                                    jackyrong
Excel
                                    
       使用poi,做传统的excel导出，然后想在浏览器中，让用户选择另存为，保存用户下载的xls文件，这个时候，可能的是在ie下出现乱码（ie,9,10,11),但在firefox,chrome下没乱码， 
 
因此必须综合判断，编写一个工具类： 
 
 
     

/**
     * 
     * @Title: pro
    
                                
    • 
                                
  • 挥洒泪水的青春
                                    lampcy
编程生活程序员
                                    
    2015年2月28日，我辞职了，离开了相处一年的触控，转过身--挥洒掉泪水，毅然来到了兄弟连，背负着许多的不解、质疑——”你一个零基础、脑子又不聪明的人，还敢跨行业，选择Unity3D？“，”真是不自量力••••••“，”真是初生牛犊不怕虎•••••“，••••••我只是淡淡一笑，拎着行李----坐上了通向挥洒泪水的青春之地——兄弟连！ 
这就是我青春的分割线，不后悔，只会去用泪水浇灌——已经来到
    
                                
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  • 稳增长之中国股市两点意见-----严控做空，建立涨跌停版停牌重组机制
                                    nannan408

                                    
       对于股市，我们国家的监管还是有点拼的，但始终拼不过飞流直下的恐慌，为什么呢？ 
   笔者首先支持股市的监管。对于股市越管越荡的现象，笔者认为首先是做空力量超过了股市自身的升力，并且对于跌停停牌重组的快速反应还没建立好，上市公司对于股价下跌没有很好的利好支撑。 
   我们来看美国和香港是怎么应对股灾的。美国是靠禁止重要股票做空，在
    
                                
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  • 动态设置iframe高度(iframe高度自适应)
                                    Rainbow702
JavaScriptiframecontentDocument高度自适应局部刷新
                                    
    如果需要对画面中的部分区域作局部刷新，大家可能都会想到使用ajax。 
但有些情况下，须使用在页面中嵌入一个iframe来作局部刷新。 
对于使用iframe的情况，发现有一个问题，就是iframe中的页面的高度可能会很高，但是外面页面并不会被iframe内部页面给撑开，如下面的结构： 
<div id="content">
    <div id=&quo
    
                                
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  • 用Rapael做图表
                                    tntxia
rap
                                    
    function drawReport(paper,attr,data){ 
     
    var width = attr.width; 
    var height = attr.height; 
     
    var max = 0; 
  &nbs
    
                                
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  • HTML5 bootstrap2网页兼容（支持IE10以下）
                                    xiaoluode
html5bootstrap
                                    
    <!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="zh-CN">
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    
                                
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