Netty的Reactor多线程模型,NioEventLoop,ChannelPipeline简介

Posted 2023-04-25

参考技术A

如果在Google上搜索"Netty 高性能 易用",在找到的一大批文章,你大概率会看到这张图,外加关键字

NIO , Reactor多线程模型 , 异步串行无锁化 , 堆外内存 , pipeline ,翻看完这些文章后可以让你对Netty的原理有大致了解,但是Netty如何实现这些的呢? 本文将尽可能简单的解释Netty中Reactor多线程的实现,如有错误感谢指出.

Selector是NIO的重要组件, Selector上可以注册Channel. Channel在注册的时候会标注自己感兴趣的事件:

Channel,通道,为了便于理解,我把它分为 三类

Reactor多线程模型可以分为三块

mainReactor负责客户端接入

acceptor负责将接入的连接移交给subReactor

subReactor负责连接的读写

关键知识:

运行流程图

关键知识:

ChannelPipeline的设计思想是 责任链设计模式 ,是由ChannelHandlerContext组成的 双向链表 , ,首尾固定为 HeadContext 和 TailContext ,它们作为哨兵存在.当我们添加一个ChannelHandler到ChannelPipeline时,会先 包装成ChannelHandlerContext 再添加进去.

inbound事件传播

客户端向服务端发送消息,这个流向就称为inbound. 消息会从Head开始由左向右传递直到Tail,由Tail进行收尾操作

outbound事件传播

服务端向客户端发送信息,这个流向称为outbound,消息会从Tail开始由右向左传递知道Head,由Head进行收尾操作

异常传递

当某个ChannelHandler操作抛出异常,会从该handler开始向Tail传递.由Tail做收尾操作.

学习Netty,要理解Reactor模型,并把它和Netty的实现结合起来, 我学习Netty的时候就因为这块认识不深刻,浪费了很多时间也没有成效,共勉

https://blog.csdn.net/difffate/article/details/69458588

https://blog.csdn.net/jjzhk/article/details/39553613

https://www.jianshu.com/p/a9b2fec31fd1

https://www.jianshu.com/p/a9d030fec081

https://juejin.im/post/5b4570cce51d451984695a9b

https://www.jianshu.com/p/2461535c38f3

https://juejin.im/post/5a126b146fb9a0450c490201

Netty 4.x学习笔记——线程模型

目前存在的线程模型

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• 传统阻塞 I/O服务模型（阻塞式IO）

• Reactor模式（反应器模式）

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根据Reactor的数量和处理资源池线程的数量不同，有3种典型的实现

• 单Reactor单线程

• 单Reactor多线程

• 主从Reactor多线程

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Netty线程模式

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主要基于主从Reactor多线程模型做了一定的改进，其中主从Reactor多线程模型有多个Reactor

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传统阻塞 I/O服务模型

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特点：

1. 采用阻塞IO模式获取输入的数据

2. 每个连接都需要独立的线程完成数据的输入，业务处理，数据返回

问题分析：

• 当并发数很大，就会创建大量的线程，占用很大系统资源

• 连接创建后，如果当前线程暂时没有数据可读，该线程会阻塞在read操作，造成线程资源的浪费   

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Reactor模式

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针对传统阻塞I/O服务模型的2个缺点，解决方案：

1. 基于I/O复用模型：多个连接共用一个阻塞对象，应用程序只需要在一个阻塞对象等待，无需阻塞等待所有连接。当某个连接有新的数据可以处理时，操作系统通知应用程序，线程从阻塞状态返回，开始进行业务处理。

2. 基于线程池复用线程资源：不比比再为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务。

针对 1 Reactor对应的叫法：反应器模式/分发者模式/通知者模式