Netty源码死磕一(netty线程模型及EventLoop机制…

2020-05-19 16:13:16来源:博客园 阅读 ()

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Netty源码死磕一(netty线程模型及EventLoop机制)

引言

好久没有写博客了,近期准备把Netty源码啃一遍。在这之前本想直接看源码,但是看到后面发现其实效率不高,
有些概念还是有必要回头再细啃的,特别是其线程模型以及EventLoop的概念。

当然在开始之前还是有务必要对IO模型要有清晰准确的认识。 传送门

事件循环机制(EventLoop)

Netty线程模型中一个非常重要的概念: 事件循环机制(EventLoop)
这个概念在JS上体现的也非常淋漓尽致,下面在开始介绍netty的线程模型之前,允许我简单的介绍下事件循环机
制在JS中的体现

JS的语言性质: 单线程非阻塞,单线程意味着,js代码在执行的任何时候,都只有一个主线程来处理所有的任务>。非阻塞则意味着,在进行异步IO任务时不会阻塞主线程,主线程会挂起这个任务,等待异步任务完成再执行对应>的回调。

那么JS是如何实现单线程非阻塞的呢?JS引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果,而是会将此事件>挂起(例如交给浏览器去执行请求),主线程会继续执行方法栈中的其他任务。之后当异步任务返回结果后,(可>能是浏览器?)会将回调函数加入到事件队列(Task Queue)中,那么什么时候会从事件队列中取出回调函数执行>呢?当前执行栈中的所有任务都执行完毕,主线程处于闲置状态时会去查找事件队列是否有任务待执行,如果有则>将回调函数加入到主线程的方法执行栈中执行,如此反复,我们就把这个循环过程称为事件循环机制(EventLoop)。

不知道介绍了JS的件循环机制,大家有没有对Event Loop有了一个初步的认识,下面我将会着重介绍我们主角Netty的线程模型及其与Event Loop的联系。

Netty线程模型

Netty的线程模型基于ReactorReactor的核心在于事件分发,它有三种经典的线程模型(单线程模型,多线程>模型,主从多线程模型),下面我们会结合NettyEventLoop机制一一介绍

Reactor单线程模型

单线程模型全局只有一个线程在工作,也就意味着请求的接收,分发,IO读取写入等操作都在一个线程中完成,该>模型算得上是最经典的线程模型了,例如redis也是采用的此种单线程模型了。

可以看到上图中,我们把一个Reactor线程可以认为是一个EventLoop IO线程,一个事件循环机制。

由于其线程中的IO读写都是基于NIO,理论上所有的IO读写操作都不会阻塞EventLoop线程。所以即使是该单线程>模型,也是足以应付绝大多数的场景。

那么为什么又会延伸出Reactor多线程模型呢?
当应用并发量非常大时,例如一个Reactor NIO 线程需要同时处理成百上千的连接时,虽然IO读写是非阻塞的,>但是消息的编码解码都是需要同步阻塞的,这就导致NIO线程处理速度变慢,最终导致消息积压,出现性能瓶颈。

基于以上原因也就演进出了第二种模型Reactor多线程模型

Reactor多线程模型

Reactor多线程模型Reactor单线程模型最大的区别就是,有一组Reactor NIO线程(也就是一组 EventLoop)来处理IO操作

通过上图,可以比较清晰的看到,IO的读写操作都由一个Reactor NIO线程池(对应到EventLoop也就是EventLoopGroup)来完成的,而请求的监听和Accept则是由另一个单独的Reactor线程来完成。
注意Reactor NIO线程池中的每一个线程都是处理N条链路,但是一个链路只能有一个线程来处理
多线程的Reactor模型可以满足绝大部分的应用场景,通常情况下,我们使用Netty使用这种线程模型就OK(创建>两个NioEventLoopGroup,bossGroup大小为1,workGroup大小为CPU*2)。但是有可能会存在某些极少数的情况,一
Reactor线程处理请求的Accept可能会产生性能瓶颈,例如上百万的并发连接请求。这时候我们可能就需要采
用第三种模型Reactor主从多线程模型

Reactor主从多线程模型

Reactor主从多线程模型Reactor多线程模型的区别在于原本是一个Reactor线程处理请求的Accept,变成了
一组Reactor线程

对于Reactor主从多线程模型,其实大多数情况下我们并不需要。即使我们给BossGroup指定了多个线程,最终也>只会选择其中的一个作为Accepor的NIO线程,除非在服务端绑定了多个端口的情况下才会启用BossGroup的多个线

尾言

Netty的线程模型以及EventLoop理解清楚,个人觉得最好的方法还是顺着Netty的源码一步一步看,看多了
也就理解了这几种线程模型分别对应了哪几种情况,后面的文章我应该会根据源码来进一步理解netty


原文链接:https://www.cnblogs.com/taromilk/p/12919029.html
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