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一、线程模型基本介绍

(1)不同的线程模式,对程序的性能有很大影响,为了搞清Netty 线程模式,我们来系统的讲解下各个线程模式, 最后看看Netty 线程模型有什么优越性.

(2) 目前存在的线程模型有:

  • 传统阻塞 I/O 服务模型
  • Reactor 模式

(3)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

(3)Netty 线程模式(Netty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)

二、传统阻塞I/O服务模型

1、工作原理图

说明:黄色的框表示对象,蓝色的框表示线程,白色的框表示方法(API)

2、模型特点

(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;

3、问题分析

(1)当并发数很大,就会创建大量的线程,占用很大系统资源;

(2)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,造成线程资源浪费;

三、Reactor 模式

1、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。

Reactor 对应的叫法: 1. 反应器模式 2. 分发者模式(Dispatcher) 3. 通知者模式(notifier)

(2)基于线程池复用线程资源:不必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。

2、Reactor 模式基本设计思想

I/O复用结合线程池,就是 Reactor 模式基本设计思想,如图:

图解说明:

(1)Reactor 模式, 通过一个或多个输入同时传递给服务处理器的模式(基于事件驱动)

(2)服务器端程序处理传入的多个请求,并将它们同步分派到相应的处理线程, 因此Reactor模式也叫Dispatcher模式。

(3)Reactor 模式使用IO复用监听事件,收到事件后,分发给某个线程(进程),这点就是网络服务器高并发处理关键。

3、Reactor 模式中核心组成

(1)Reactor:Reactor 在一个单独的线程中运行,负责监听和分发事件,分发给适当的处理程序来对 IO 事件做出反应。 它就像公司的电话接线员,它接听来自客户的电话并将线路转移到适当的联系人;

(2)Handlers:处理程序执行 I/O 事件要完成的实际事件, 类似于客户想要与之交谈的公司中的实际官员。 Reactor 通过调度适当的处理程序来响应 I/O 事件,处理程序执行非阻塞操作。

 

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