Netty源码分析系列之NioEventLoop

最新推荐文章于 2024-05-03 19:19:09 发布

liushangzaibeijing

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分类专栏： netty源码分析文章标签： java netty 网络通信

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liushangzaibeijing/article/details/119970360

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本文详细分析了Netty的NioEventLoopGroup和NioEventLoop的源码，涵盖了三种Reactor线程模型，并深入探讨了Netty线程模型的实现。重点讲解了NioEventLoop的创建过程，包括NioEventLoopGroup构造方法、MultithreadEventExecutorGroup构造方法、NioEventLoop对象的创建以及Selector对象的初始化。最后，阐述了NioEventLoop对象如何启动及线程调度的工作原理。

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文章目录

- NioEventLoopGroup源码分析

在之前创建netty服务端和客户端的例子中第一步就是创建对应的NioEventLoopGroup并添加到BootStrap中用于处理io读写和客户端连接操作。
这里的NioEventLoopGroup和NioEventLoop是netty网络IO的线程模型，在分析其源码之前我们先了解一下Netty的线程模型

NioEventLoopGroup源码分析

NioEventLoopGroup相关类是netty进行TCP网络通信的线程模型，通过其UML类图关系可以看出其本质上是一个线程池对象（继承ScheduledExecutorService接口除了具备线程池特性外，其可以执行定时或者延时任务），可以通过设置相关线程数采用不同形式的Reactor线程模型。

三种Reactor线程模型

Reactor单线程模型

在这里插入图片描述

```
/**
 * Reactor单线程模型
 */ 
public void aloneReactor() {
   
   //创建一个线程数为1的NioEventLoopGroup对象 该对象本质上是线程池对象
   //从而模拟出Reactor单线程模型
   NioEventLoopGroup aloneEventGroup = new NioEventLoopGroup(1);
   //NIO服务启动辅助类
   ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
   //添加线程池组
   bootstrap.group(aloneEventGroup);
   //省略部分代码
}

该线程模型只适用于小容量低并发场景，如果在请求量变大则一个线程要处理成百上千链路 cpu负荷过重从而导致处理性能变慢或者阻塞（导致某些读写、连接操作超时），而且单线程可靠性无法保证。

Reactor多线程模型

在这里插入图片描述

/**
 * Reactor多线程模型
 */
public void multiReactor() {
   
    //创建一个线程数为1的NioEventLoopGroup对象 用于单独处理客户端连接操作
    NioEventLoopGroup acceptEventGroup = new NioEventLoopGroup(1);
    //一旦建立连接 IO读写操作交给该线程组去进行处理
    NioEventLoopGroup nioReadAndWriteEventGroup = new NioEventLoopGroup();

    //NIO服务启动辅助类
    ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
    //添加线程池组
    bootstrap.group(acceptEventGroup,nioReadAndWriteEventGroup);
    //省略部分代码
}

针对Reactor单线程模型的性能瓶颈，Reactor多线程模型使用一个线程单独处理客户端连接
连接建立后，读写请求交个一个线程组去处理，这种线程模型在绝大数应用场景下都能满足性能要求,但是如果并发达到百万级别，且连接请求有复杂的安全认证等功能则会出现性能问题。
所以此处衍生出主从 Reactor多线程模型.

主从Reactor多线程模型

在这里插入图片描述

/**
 * 主从Reactor多线程模型
 */
public void masterSlaveMultiReactor() {
   
    //创建一个NioEventLoopGroup 线程对象 用于百万并发下处理客户端连接操作
    NioEventLoopGroup acceptEventGroup = new NioEventLoopGroup();
    //一旦建立连接 IO读写操作交给该线程组去进行处理
    NioEventLoopGroup nioReadAndWriteEventGroup = new NioEventLoopGroup();
    //NIO服务启动辅助类
    ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
    //添加线程池组
    bootstrap.group(acceptEventGroup,nioReadAndWriteEventGroup);
    //省略部分代码
}