NioEventLoop类型解析

NioEventLoop是netty中用来执行任务、从channel中读取数据的执行者，在创建NioEventLoopGroup时，会创建多个NioEventLoop来绑定多个channel。NioEventLoop也是netty中的核心组件，理解了NioEventLoop的设计之后，理解NioEventLoopGroup就非常好理解了。

EventLoop

EventLoop接口继承了ExecutorService接口，表明这也是个线程池。当一个Channel注册完成之后，EventLoop就会处理这个channel的所有I/O操作。通常来说，一个EventLoop会处理多个Channel，但也取决于实现的细节和内部。EventLoop接口还继承了EventLoopGroup和OrderedEventExecutor两个接口，OrderedEventExecutor接口表明这个类会有序地执行被提交的任务，对于EventLoopGroup的特性则会在以后进行介绍。

NioEventLoop

NioEventLoop是SingleThreadEventLoop类的子类，实现了EventLoop。NioEventLoop将channel注册到多路复用器（selector）上并处理事件循环。
NioEventLoop中定义了一个常量SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD使用来解决Linux下epoll bug的，这个值在静态代码块中赋值，可以通过系统参数io.netty.selectorAutoRebuildThreshold来进行设置，默认为512：

    private static final int MIN_PREMATURE_SELECTOR_RETURNS = 3;
    private static final int SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD;
    
    // Workaround for JDK NIO bug.
    //
    // See:
    // - http://bugs.sun.com/view_bug.do?bug_id=6427854
    // - https://github.com/netty/netty/issues/203
    static {
        //省略部分代码

        // 设置SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD，当事件循环中select次数达到SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD这个值时，会进行rebuildSelector
        int selectorAutoRebuildThreshold = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.selectorAutoRebuildThreshold", 512);
        if (selectorAutoRebuildThreshold < MIN_PREMATURE_SELECTOR_RETURNS) {
            selectorAutoRebuildThreshold = 0;
        }

        SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD = selectorAutoRebuildThreshold;

        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("-Dio.netty.noKeySetOptimization: {}", DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION);
            logger.debug("-Dio.netty.selectorAutoRebuildThreshold: {}", SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD);
        }
    }

NioEventLoop中还有有以下的非静态成员变量：

    /**
     * The NIO {@link Selector}.
     */
    private Selector selector;
    private Selector unwrappedSelector;
    private SelectedSelectionKeySet selectedKeys;

    private final SelectorProvider provider;
    
    // nextWakeupNanos is:
    //    AWAKE            when EL is awake
    //    NONE             when EL is waiting with no wakeup scheduled
    //    other value T    when EL is waiting with wakeup scheduled at time T
    private final AtomicLong nextWakeupNanos = new AtomicLong(AWAKE);

    private final SelectStrategy selectStrategy;

    private volatile int ioRatio = 50;
    private int cancelledKeys;
    private boolean needsToSelectAgain;

其中

• selector是被包装后的多路复用器
• unwrappedSelector是未被包装的多路复用器
• selectedKeys是selector收集到的事件的集合，内部包含了一个SelectionKey数组
• provider是用来获取Selector的提供者
• nextWakeupNanos AWAKE表示这个EventLoop是活跃的，None表时当前EventLoop在等待并且没有计划中的唤醒任务，其他值T表时当前EventLoop正在等待并且会在时间T的时候被计划唤醒，这个T是一个纳秒
• selectStrategy 是select策略的计算器，其中的calculateStrategy方法用来计算当前的策略，默认的实现类DefaultSelectStrategy的calculateStrategy方法中是先判断任务队列中是否有任务，如果没有任务就返回SelectStrategy.Select（-2），表示需要进行阻塞地去执行selector的select方法，否则就直接执行selector的selectNow方法，获取当前有多少个事件作为结果，如果calculateStrategy方法的返回值大于零，那么就是当前有多少个事件，如果小于零，-1表示重新进行一次操作，-2表示需要进行一次阻塞的select操作，-3表示需要进行一次非阻塞的select操作，NIO模型下-3是不支持的
• ioRatio是事件循环中需要花费在I/O上的时间的比率，值在0-100之间，值越大说明任务的I/O越密集，值越小说明计算越密集
• cancelledKeys被移除的SelectionKey的数量
• needsToSelectAgain是否需要再次select

NioEventLoop只有一个protected修饰的构造方法：

    /**
     * 代码片段2 NioEventLoop中的唯一构造方法
     */
    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();
        this.selector = selectorTuple.selector;
        this.unwrappedSelector = selectorTuple.unwrappedSelector;
    }

在构造函数中,会给provider,selectStrategy,selector,unwrappedSelector进行赋值。其中provider和selectStrategy是构造参数中的,selector和unwrappedSelector是从构造的SelectorTuple对象中获取。selectorTuple对象通过openSelecter方法创建，openSelcetor方法会调用SelectorProvider的openSelector方法创建一个Selector，在NioEventLoop的openSelector方法中还会通过反射将创建的selector对象中的selectedKeys属性和publicSelectedKeys属性使用新创建的SelectedSelectionKeySet对象进行赋值，同时也将这个对象赋值给当前NioEventLoop的selectedKeys属性。

    private SelectorTuple openSelector() {
        final Selector unwrappedSelector;
        try {
            unwrappedSelector = provider.openSelector();
        } catch (IOException e) {
            throw new ChannelException("failed to open a new selector", e);
        }
        // 省略部分代码

        Object maybeSelectorImplClass = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction