Netty4学习笔记（5）-- NioEventLoopGroup继承层次结构

NioEventLoopGroup继承层次结构图

Netty4的NioEventLoopGroup继承结构很复杂，为了理解它如何工作，我画了一张类似UML的图。但是这张图也很巨大，所以我做了以下处理：

• 将位于不同包中的类或接口用不同的颜色加以区分

• 接口名后面的括号里标注了大写字母I（Interface），抽象类名的后面标注了大写字母A（Abstract）

• 每个类或接口，只列出了我认为最重要的一个方法

EventExecutorGroup

首先从EventExecutorGroup开始，EventExecutorGroup是NioEventLoopGroup最上层的接口，再往上就是Java的地盘了：

从上面的图可以看出3点：

1. EventExecutorGroup接口继承了java.util.concurrent.ScheduledExecutorService接口，因此它可以调度执行task
2. EventExecutorGroup内部管理了n个EventExecutor，next()方法返回其中的一个
3. EventExecutor也是EventExecutorGroup（的子类）

想象一下，EventExecutorGroup就像一个BOSS，每当有活儿的时候，就派一个小弟（EventExecutor）去干：

AbstractEventExecutorGroup

AbstractEventExecutorGroup抽象类实现了ScheduledExecutorService接口，但大部分实现都只是调用next()拿到一个EventExecutor，然后调用EventExecutor的相应方法，例如submit()方法：

public abstract class AbstractEventExecutorGroup implements EventExecutorGroup {

    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        return next().submit(task);
    }
    ...
}

MultithreadEventExecutorGroup

从类名来看，MultithreadEventExecutorGroup有并行（多线程）分配小弟去干活的能力，换句话说，每个小弟都工作在自己的线程中。从代码中也能看出这一点：

public abstract class MultithreadEventExecutorGroup extends AbstractEventExecutorGroup {

    private final EventExecutor[] children;
    private final AtomicInteger childIndex = new AtomicInteger();
    private final AtomicInteger terminatedChildren = new AtomicInteger();
    private final Promise<?> terminationFuture = new DefaultPromise(GlobalEventExecutor.INSTANCE);

    protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, Object... args) {
        ...
        children = new SingleThreadEventExecutor[nThreads];
        ...
    }

    ...
}

可以看出，MultithreadEventExecutorGroup的每一个小弟都是一个SingleThreadEventExecutor，而且小弟的数量在构造的时候就确定了，如下图所示：

从MultithreadEventExecutorGroup的next()方法可以看到，这个BOSS的小弟分配逻辑相当简单，无非就是轮流使唤：

    @Override
    public EventExecutor next() {
        return children[Math.abs(childIndex.getAndIncrement() % children.length)];
    }

注：这里调用了Math.abs()方法以防止childIndex溢出

MultithreadEventLoopGroup

MultithreadEventLoopGroup类实现了EventLoopGroup接口和register()方法：

public abstract class MultithreadEventLoopGroup extends MultithreadEventExecutorGroup implements EventLoopGroup {
    ...
    
    @Override
    public ChannelFuture register(Channel channel) {
        return next().register(channel);
    }

    @Override
    public ChannelFuture register(Channel channel, ChannelPromise promise) {
        return next().register(channel, promise);
    }
}

NioEventLoopGroup

最后是NioEventLoopGroup，这个BOSS的每一个小弟都是一个NioEventLoop。下面是完整的继承层次结构图：

结论

• NioEventLoopGroup实际上就是个线程池
• NioEventLoopGroup在后台启动了n个NioEventLoop来处理Channel事件
• 每一个NioEventLoop负责处理m个Channel
• NioEventLoopGroup从NioEventLoop数组里挨个取出NioEventLoop来处理Channel