「源码解读」线程池：EventLoopGroup

接下来，我们来分析 Netty 中的线程池。Netty 中的线程池比较不好理解，因为它的类比较多，而且它们之间的关系错综复杂。看下图，感受下 NioEventLoop 类和 NioEventLoopGroup 类的继承结构：

这张图我按照继承关系整理而来，大家仔细看一下就会发现，涉及到的类确实挺多的。本节来给大家理理清楚这部分内容。

首先，我们说的 Netty 的线程池，指的就是 **NioEventLoopGroup** 的实例；线程池中的单个线程，指的是右边 **NioEventLoop** 的实例。

回顾下我们第一节介绍的 Echo 例子，客户端和服务端的启动代码中，最开始我们总是先实例化 NioEventLoopGroup：

// EchoClient 代码最开始：
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();

// EchoServer 代码最开始：
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

下面，我们就从 NioEventLoopGroup 的源码开始进行分析。

NioEventLoopGroup 的创建

我们打开 NioEventLoopGroup 的源码，可以看到，NioEventLoopGroup 有多个构造方法用于参数设置，最简单地，我们采用无参构造函数，或仅仅设置线程数量就可以了，其他的参数采用默认值。

比如上面的代码中，我们只在实例化 bossGroup 的时候指定了参数，代表该线程池需要一个线程。

public NioEventLoopGroup() {
   
   
    this(0);
}
public NioEventLoopGroup(int nThreads) {
   
   
    this(nThreads, (Executor) null);
}

...

// 参数最全的构造方法
public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, EventExecutorChooserFactory chooserFactory,
                         final SelectorProvider selectorProvider,
                         final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory,
                         final RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler) {
   
   
    // 调用父类的构造方法
    super(nThreads, executor, chooserFactory, selectorProvider, selectStrategyFactory, rejectedExecutionHandler);
}

我们来稍微看一下构造方法中的各个参数：

• nThreads：这个最简单，就是线程池中的线程数，也就是 NioEventLoop 的实例数量。
• executor：我们知道，我们本身就是要构造一个线程池（Executor），为什么这里传一个 executor 实例呢？它其实不是给线程池用的，而是给 NioEventLoop 用的，以后再说。
• chooserFactory：当我们提交一个任务到线程池的时候，线程池需要选择（choose）其中的一个线程来执行这个任务，这个就是用来实现选择策略的。
• selectorProvider：这个简单，我们需要通过它来实例化 JDK 的 Selector，可以看到每个线程池都持有一个 selectorProvider 实例。
• selectStrategyFactory：这个涉及到的是线程池中线程的工作流程，在介绍 NioEventLoop 的时候会说。
• rejectedExecutionHandler：这个也是线程池的好朋友了，用于处理线程池中没有可用的线程来执行任务的情况。在 Netty 中稍微有一点点不一样，这个是给 NioEventLoop 实例用的，以后我们再详细介绍。

这里介绍这些参数是希望大家有个印象而已，大家发现没有，在构造 NioEventLoopGroup 实例时的好几个参数，都是用来构造 NioEventLoop 用的。

下面，我们从 NioEventLoopGroup 的无参构造方法开始，跟着源码走：

public NioEventLoopGroup() {
   
   
    this(0);
}

然后一步步走下去，到这个构造方法：

public NioEventLoopGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, final SelectorProvider selectorProvider, final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory) {
   
   

    super(nThreads, threadFactory, selectorProvider, selectStrategyFactory, RejectedExecutionHandlers.reject());
}

大家自己要去跟一下源码，这样才知道中间设置了哪些默认值，下面这几个参数都被设置了默认值：

• selectorProvider = SelectorProvider.provider()

这个没什么好说的，调用了 JDK 提供的方法

• selectStrategyFactory = DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE

这个涉及到的是线程在做 select 操作和执行任务过程中的策略选择问题，在介绍 NioEventLoop 的时候会用到。

• rejectedExecutionHandler = RejectedExecutionHandlers.reject()

大家进去看一下 reject() 方法，也就是说，Netty 选择的默认拒绝策略是：抛出异常

跟着源码走，我们会来到父类 MultithreadEventLoopGroup 的构造方法中：

protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, Object... args) {
   
   
    super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, threadFactory, args);
}

这里我们发现，如果采用无参构造函数，那么到这里的时候，默认地 nThreads 会被设置为 *CPU 核心数 2。大家可以看下 DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS 的默认值，以及 static 代码块的设值逻辑。

我们继续往下走：

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, Object...args) {
   
   
    this(nThreads, threadFactory == null ? null : new ThreadPerTaskExecutor(threadFactory), args);
}

到这一步的时候，new ThreadPerTaskExecutor(threadFactory) 会构造一个 executor。

我们现在还不知道这个 executor 怎么用。这里我们先看下它的源码：

Executor 作为线程池的最顶层接口， 我们知道，它只有一个 execute(runnable) 方法，从上面我们可以看到，实现类 ThreadPerTaskExecutor 的逻辑就是每来一个任务，新建一个线程。

我们先记住这个，前面也说了，它是给 NioEventLoop 用的，不是给 NioEventLoopGroup 用的。

public final class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
   
   
     private final ThreadFactory threadFactory;

     public ThreadPerTaskExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
   
   
           if (threadFactory == null) {
   
   
               throw new NullPointerException("threadFactory");
           }
           this.threadFactory = threadFactory;
     }

     @Override
     public void execute(Runnable command) {
   
   
           // 为每个任务新建一个线程
           threadFactory.newThread(command).start();
     }
}

上一步设置完了 executor，我们继续往下看：

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object...args) {
   
   
    this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args);
}

这一步设置了 chooserFactory，用来实现从线程池中选择一个线程的选择策略。

ChooserFactory 的逻辑比较简单，我们看下 DefaultEventExecutorChooserFactory 的实现：

这里设置的策略也很简单：

1、如果线程池的线程数量是 2^n，采用下面的方式会高效一些：

2、如果不是，用取模的方式：

@Override
public EventExecutorChooser newChooser