分布式异步任务组件（八）

分布式异步任务组件网络通信线程模型设计--

大概说一下功能场景：

1. 从节点和主节点建立连接，负责和主节点的网络IO通信，通信动作包括投票，心跳，举证等，步骤为读取主节点的信息，写入IO队列中，然后从IO队列中读取解码，翻译成具体的协议命令，发送给上层线程处理；或者从上层线程接受命令，编码成字节流，写入IO队列，通信线程从IO队列中读取需要发送的字节buffer，通过网络发送给主节点；
2. 主节点和多个从节点建立连接，负责每个从节点的网络IO通信，包括投票，心跳，举证操作，具体操作和从节点的操作相同，多了一个建立连接的步骤--如图

初期线程模型设计--

每条网络数据传输通道一条线程，即一条线程负责网络IO处理，另外一条线程处理数据编解码，整体使用同一个IOQueue--其实这里是两个；读写队列分开；但在线程模型里我们认为面对的是一个IOQueue即可；如图

首先说一下线程拆分的原则--

基于事件反应器设计下的原子性保证--

NIO中的一个socketchannel面对的是一个连接，底层可以理解为一个线程在处理数据IO，IO事件通过selector发布；这里一个selector可以处理多个Socket连接的多个事件，但是selector本身的设计实现是同步模式的，多线程读取selector中的事件需要阻塞，也就是说同一时刻只能有一个线程读取selector中的事件并消费；如果有多个线程同时监听selector中的事件未获取到锁的线程只能阻塞，所以这里对一个selector对象只使用一个线程处理IO事件（读写可以分开为两个事件）；

对于同一个通信连接中的数据可能出现拆包和粘包的现象，所以这里对一个连接只使用一个IO队列；相对应的，对同一个读写队列也只使用一个线程来处理--但是这里读写队列是分开的；

对于同一个命令的处理也应该是原子的，所以对同一个命令也需要一个线程来操作；

主要关注一下可以线程拆分的几个点：

1. JavaNIO实现的TCP是半双工通道，也就是同一个channel可以读也可写，但是同一时刻只能进行读或者写操作中的同一个，所以这点对于底层通信线程设计很重要；
2. 同一个通信连接的读和写操作是否需要拆分：
   1. 一个线程负责读数据，一个线程负责写数据；
   2. 如果对一个Socketchannel的读写分开两个线程操作的话，有两种设计方案：一个socketchannel只注册到一个selector上，读写线程各自监听同一个selector的读写事件，分别处理读操作和写操作;
   3. 另一种是两个线程分别拥有自己的selector，每个线程从各自的selector上单独监听读事件或者写事件--这样其实已经违反了NIO设计的原则，--NIO核心是一个线程可以监听多个channel，如果一个channel使用多个线程监听的话反而不如使用BIO来处理，因为channel实际上是半双工实现，读和写操作都是同步进行的；
   4. --综上，读写同步进行的情况下，使用多线程读写并不能实际上增加并发度；因为如果读写分开的话，读线程必须等写线程写完数据才可以读取；反之一样；而读写数据本身的操作只不过是完成一个队列操作；
   5. 另外，如果多线程对同一IO队列并发读写要考虑顺序问题
3. 这里实现为为每个IO连接维护命令队列，可以使用线程池进行编解码--具体那种效果最好要看后期压测结果；