面试题趣谈：Netty如何处理NIO底层epoll空轮询bug？

面试题：你了解Netty的NIO epoll空轮询bug问题吗？ 能否解释一下这个问题的成因和Netty是如何解决的？下面我们通过一个侦探故事来讲解。

NIO epoll空轮询bug：Netty的“侦探”故事

想象一下，你是一位侦探，而你的城市（Netty）正遭受一个神秘的“空轮询”罪犯的侵扰。这个罪犯（epoll空轮询bug）会让城市的守护者（Selector）不断巡逻，即使没有任何事件发生，也会导致守护者筋疲力尽（CPU使用率飙升）。

成因：这个罪犯非常狡猾，他让守护者（epoll）不断巡逻，即使没有任何可疑活动，也会导致守护者疲惫不堪，城市资源（CPU）被无端消耗。

Netty的解决方案：Netty作为城市的守护者，拥有一套智能的监控系统。当它发现守护者（Selector）在巡逻时没有发现任何可疑活动（空轮询），它就会采取行动。

1. 创建新守护者：Netty会立即召唤一个新的守护者（新的Selector）来接管工作。
2. 转移任务：然后，它巧妙地将旧守护者的任务（SocketChannel）转移到新守护者手中。
3. 释放资源：最后，旧守护者可以休息了（关闭旧的Selector），释放了城市的资源。

具体实现：Netty通过一个聪明的计数器（selectorAutoRebuildThreshold）来统计守护者的无效巡逻次数。当无效巡逻次数超过一个安全阈值时，Netty就会采取上述行动。

1. 统计与反射：Netty利用它的智慧（反射）来获取旧守护者的巡逻记录（selectedKeys和publicSelectedKeys字段），并将这些记录转移到新守护者那里。
2. 关闭旧守护者：一旦转移完成，旧守护者就可以安心休息了（关闭旧Selector）。

检测机制：Netty的侦探技巧还包括统计每次巡逻发现的可疑活动数量（key数量）。它会记录守护者连续多少次没有发现任何可疑活动（连续空轮询次数），并结合历史平均值来判断是否真的发生了空轮询。

1. 统计连续空轮询次数：如果连续的无效巡逻次数过多，Netty就会判定出现了空轮询现象。
2. 历史平均值对比：如果某次巡逻发现的可疑活动数量远低于历史平均值，Netty也会警觉起来。

通过这些幽默的比喻，我们可以更轻松地理解Netty如何处理NIO底层epoll空轮询bug，以及它如何智能地检测和解决这个问题，确保城市的安全（CPU资源的高效利用）。

画图讲解

下面我们通过一张流程图来讲解，Netty处理NIO epoll空轮询bug的流程：

在这个流程中：

1. 用户请求到达Netty服务器。
2. Netty检测Selector轮询返回的key数量。
3. 如果返回的key数量为0（即空轮询），则增加空轮询次数计数器。
4. 如果空轮询次数超过预设的阈值：
   • 创建一个新的Selector。
   • 将旧Selector上的SocketChannel重新注册到新的Selector上。
   • 关闭旧的Selector以释放资源。
5. 继续处理用户请求。无论是否发生了空轮询，最终都会继续处理用户请求。