Netty究竟是怎么运行的-连接流程的深入剖析

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VIP免费原创最新推荐文章于 2026-07-01 18:38:00 发布 282 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Netty 源码 — 线程模型的分析文章目录Netty 线程模型分析Reactor 线程模型Netty 初始化线程池BossGroup 工作原理绑定 Channel事件循环执行 IO 事件WorkerGroup 工作总结 Netty 线程模型分析阅读本文之前，需要了解 NIO 相关知识，可参阅我的文章：[NIO 与 epoll 知识详解](./NIO 与 epoll.md) Reactor 线程模型 Netty 的线程模型是基于 Reactor 线程模型的，Reactor 线程模型分为三种模型：单线程模型：注册所有感兴趣的事件，一阅读详情

Netty究竟是怎么运行的-连接流程的深入剖析

java nio非常难驾驭，就像我在上一篇文章中处理的文件服务器那样，也只是考虑并处理了部分情况，然而可能还是要出错，可扩展性也不好。

netty就是这样的一种框架，让Java nio变得：

网络服务器编程变得容易
可用性变高
扩展性好

netty的基本工作方式

那么，Netty究竟是怎么运行的？ Netty使用多Reactor多线程模型。

这种模型是把Reactor线程拆分了mainReactor和subReactor两个部分，mainReactor只处理连接事件，读写事件交给subReactor来处理。mainRactor只处理连接事件，一个端口用一个线程来处理。处理读写事件的subReactor个数一般和操作系统核数相关，一个连接对应一个线程.业务逻辑由业务线程池处理。

本文会引用一个例子，先谈谈netty使用的基本数据结构，然后梳理清楚使用netty建立连接的过程。

从一个例子开始

maven包依赖

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.72.Final</version>
</dependency>
复制代码

server

server可以认为和我在nio的实现里面的区别是：acceptor单独一个线程池，其他io事件或者任务一个线程池。然而我当时没有这么实现，只是给业务流程一个线程池。

netty server 的代码示意如下：

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup parentGroup = new NioEventLoopGroup();
        //NettyRuntime.availableProcessors() * 2 线程数
        EventLoopGroup childGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {

            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(parentGroup, childGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            pipeline.addLast(new StringDecoder());//解码为字符串
                            pipeline.addLast(new StringEncoder());//编码为二进制
                            pipeline.addLast(new DemoSocketServerHandler());
                        }
                    });
            ChannelFuture future = bootstrap.bind(8888).sync();
            System.out.println("future.channel() = " + future.channel());
            System.out.println("服务器已启动。。。");
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            parentGroup.shutdownGracefully();
            childGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}
复制代码

server bind之后会启动一个线程阻塞在select，等待着连接了。

client

netty client的编码模型简单很多，如下：

netty client 的代码示意如下：

Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(eventLoopGroup)
        .channel(NioSocketChannel.class)
        .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
            @Override
            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                pipeline.addLast(new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));
                pipeline.addLast(new DemoSocketClientHandler());
                pipeline.addLast(new StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));

            }
        });

ChannelFuture future = bootstrap.connect("localhost", 8888).sync();
复制代码

客户端也是一个连接池，每个连接一个线程，这里只使用一个有点浪费了，但是这里只是一个简单的demo,暂且这样处理吧。

demo总结

可以看到，总体编码简单易懂,但要明白具体的运行机制，却要费一番功夫。下面先介绍demo中用到的基本数据结构，然后再试图弄清楚netty用于连接的机理。

数据结构

如果已经比较了解这块的数据结构，可直接跳到流程部分。

Bootstrap

ServerBootstrap是为netty服务器设置服务的，像上面这样通过ServerBootstrap就可以配置出一个完善的netty服务来
Bootstrap是为netty客户端设置服务的，像上面这样通过Bootstrap就可以配置出一个完善的netty客户端

Channel

可以认为channel是一个连接，Channel聚合了一组功能，不但包括网络IO操作，还包括获取该Channel的eventloop、以及获取缓冲分配器allocator, 和pipeline等。所以channel是netty里面最重要的数据结构。

NioEventLoop

NioEventLoopGroup，主要管理 eventLoop 的生命周期，可以理解为是一个线程池。

NioEventLoop 中维护了一个线程和任务队列，支持异步提交执行任务，线程启动时会调用 NioEventLoop 的 run 方法，执行I/O任务和非 I/O 任务：

I/O 任务，即 selectionKey 中 ready 的事件，如 accept、connect、read、write 等，由 processSelectedKeys 方法触发。
非IO 任务，添加到 taskQueue 中的任务，如 register0、bind0 等任务以及一些定时任务，由 runAllTasks 方法触发。

两种任务的执行时间比由变量 ioRatio 控制，默认为 50，则表示允许非 IO 任务执行的时间与 IO 任务的执行时间相等。