netty源码浅析--线程启动

电玩女神 2022-09-25 11:17 220阅读 0赞

一直对Java高并发比较感兴趣，最近在学习netty特来记录。

提到netty首先要了解一下什么是Reactor设计模式，在网上找了一下关于Reactor设计模式的介绍，链接在文档的最下方。

在《Scalable IO in Java》中讲到了一种多线程下的Reactor模式。  
![这里写图片描述][20160820144943271]  
在这种设计模式中，有一个前端mainReactor主要负责响应client的连接请求并建立连接，和一个后端subReactor。mainReactor接收client的请求之后会转接给subReactor。由subReactor负责具体的客户端请求的读写工作。这样有一个好处，subReactor可以做一些比较耗时的操作，可以减少CPU因等待IO而阻塞的时间。

知道了什么是Reactor设计模式之后，我们来看看Reactor设计模式在netty中的应用.Netty里对应mainReactor的角色叫做“Boss”，而对应subReactor的角色叫做”Worker”。Boss负责分配请求，Worker负责执行。

在看源码之前，要首先理解几个概念：  
**EventLoopGroup:**一个EventLoopGroup就是一组EventLoop。主要负责管理EventLoop的申请和释放。  
**EventLoop：**处理所有的IO操作。EventLoop继承了EventLoopGroup接口，可以被当做一个single的线程池看待。

源码分析从Netty版的Hello World的开始  
![这里写图片描述][20160820151519179]

代码片段的前两行就是创建bossGroup和workerGroup对象。是不是感觉有点似曾相识，还记得上文我们提到的mainReactor和subReactor嘛。bossGroup起到了mainReactor的作用，workerGroup起到了subReactor的作用。

NioEventLoopGroup类继承体系如下：  
![这里写图片描述][20160820152644288]  
从图中发现，NioEventLoopGroup既然继承了Executor，是不是猜想NioEventLoopGroup是怎么优雅的使用多线程的。

NioEventLoopGroup构造函数：

![这里写图片描述][20160820152927222]

这里无非是对构造函数的封装，而最终调用父类MultithreadEventLoopGroup的构造函数

![这里写图片描述][20160820153355814]

这里会判断传进来的线程数是否是0。如果是0就使用默认的线程数。  
默认取-Dio.netty.eventLoopThreads，如果该系统参数也没有指定，则为可用的CPU内核数 × 2。在不需要监听多端口的情况下，bossGroup只需要1个线程即可。MultithreadEventLoopGroup构造函数会显示调用MultithreadEventExecutorGroup的构造函数

![这里写图片描述][20160820154947997]

为了便于理解，去掉了一些验证逻辑和出错处理逻辑。  
1.如果没有指定excutor，会先指定executor。

2.接着创建children数组，现在可以知道EventLoopGroup和EventLoop\[\]之间的关系。

3.通过for循环实例children数组。

![这里写图片描述][20160820162430508]

在SingleThreadEventExecutor构造函数中会初始化一个任务队列，netty线程一直是在死循环中去直接IO事件和非IO事件，除了IO事件，所有非IO事件都是先丢到这个任务队列中，然后在由work线程去执行。

![这里写图片描述][20160820163657300]

openSeletor会先创建selector选择器，这里完全是JDK NIO的Selector的使用方法，不在累述。

接着DISABLE\_KEYSET\_OPTIMIZATION是判断是否需要对sun.nio.ch.SelectorImpl中的selectedKeys进行优化, 不做配置的话默认需要优化。

SelectorImpl中的selectedKeys和publicSelectedKeys是个HashSet, 新的数据结构是双数组A和B, 初始大小1024, 避免了HashSet的频繁自动扩容, processSelectedKeys时先使用数组A,再一次processSelectedKeys时调用flip的切换到数组B, 如此反复 。为什么要做这些优化我也不是很清楚。

**参考资料：**  
Reactor设计模式介绍：  
[http://www.blogjava.net/DLevin/archive/2015/09/02/427045.html][http_www.blogjava.net_DLevin_archive_2015_09_02_427045.html]

多线程Reactor:  
[http://my.oschina.net/flashsword/blog/197963][http_my.oschina.net_flashsword_blog_197963]

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[http_www.blogjava.net_DLevin_archive_2015_09_02_427045.html]: http://www.blogjava.net/DLevin/archive/2015/09/02/427045.html
[http_my.oschina.net_flashsword_blog_197963]: http://my.oschina.net/flashsword/blog/197963