深入浅出Vert.x架构

Posted 2021-04-07 架构师训练营

Vert.x是在JVM上构建响应式应用（reactive application）的工具集。Vert.x是事件驱动的和非阻塞的，这意味着应用程序可以使用少量内核线程来处理很多并发。

Vert.x特性

• 响应式的(Responsive)：一个响应式系统需要在合理的时间内处理请求。

• 弹性的(Resilient)：一个响应式系统必须在遇到异常（崩溃，超时， 500 错误等等）的时候保持响应的能力，所以它必须要为异常处理而设计。

• 可伸缩的(Elastic)：一个响应式系统必须在不同的负载情况下都要保持响应能力，所以它必须能伸能缩，并且可以利用最少的资源来处理负载。

• 消息驱动(Message driven)：一个响应式系统的各个组件之间通过 "异步消息传递" 来进行交互。

• 多种语言支持：只要能运行在JVM上的语言，基本都支持。

• 简单的并发模型：就像写单线程代码一样简单，多线程并发由Vertx控制。

• 集群支持：在同一个Vertx集群，各个Verticle 实例间可以通过Event Bus通信。同时也支持跨进程的TCP Event Bus。

• Vertx使用Netty4处理所有的网络IO。

概念模型

通常，一个进程会创建一个Vert.x实例，Vert.x负责部署Verticle和管理运行时资源。

• Verticle实例之间可通过EventBus发送异步消息来通讯，Verticle中的Handler处理发送来的消息。

• 在集群模式下，通过ClusterManager可发现远程Verticle，EventBus从而可将消息路由到远程Verticle。

架构模型

Vertx的AcceptorEventloopGroup只有1个AcceptorEventloop，即通过1个线程监听所有客户端的连接，连接建立后会交由VertxEventLoopGroup中的一个EventLoop来处理。

• Vertx可以将server(HttpServer,TcpServer,UdpServer)部署在多个verticle实例中，这些verticle实例共享这个server。AcceptorEventloop监听和处理连接事件，但NIO读写事件的触发和处理都在VertxEventLoopGroup的EventLoop中执行。

• 每部署1个verticle实例，都会为该verticle创建1个执行context（每个context都绑定一个EventLoop和Handler处理线程），传入的业务request事件都在此context对应的Handler处理线程中执行。

• 对于标准模式的verticle，context对应的Handler处理线程就是该verticle绑定的EventLoop线程；对于worker模式的verticle，context对应的Handler处理线程是worker线程。因此，对于标准模式verticle，编解码handler、request handler都在context绑定的EventLoop中执行；对于worker模式verticle，编解码handler会在context绑定的EventLoop中执行，但request handler会在context对应的worker线程中顺序的执行。

• 任何verticle中通过excuteBlocking方法提交的任务，都会由worker线程池执行；

• 当部署的verticle数量小于VertxEventLoopGroup的EventLoop数量时，会造成部分EventLoop空闲；当部署的verticle数量大于VertxEventLoopGroup的EventLoop数量时，多个verticle可能绑定同一个EventLoop。