【Netty】（3）—源码NioEventLoopGroup
netty（3）—源码NioEventLoopGroup
一、概念
NioEventLoopGroup对象可以理解为一个线程池，内部维护了一组线程，每个线程负责处理多个Channel上的事件，而一个Channel只对应于一个线程，这样可以回避多线程下的数据同步问题。
我们先回顾下 上篇博客的服务器代码
// 定义一对线程组
// 主线程组, 用于接受客户端的连接，但是不做任何处理，跟老板一样，不做事
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
// 从线程组, 老板线程组会把任务丢给他，让手下线程组去做任务
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
// netty服务器的创建, 辅助工具类，用于服务器通道的一系列配置
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) //绑定两个线程组
//省略......
职责:
- 作为服务端
Acceptor 线程，负责处理客户端的请求接入。 - 作为客户端
Connector 线程，负责注册监听连接操作位，用于判断异步连接结果。 - 作为
IO 线程，监听网络读操作位，负责从 SocketChannel 中读取报文。 - 作为 IO 线程，负责向 SocketChannel 写入报文发送给对方，如果发生写半包，会自动注册监听写事件，用 于后续继续发送半包数据，直到数据全部发送完成。
- 作为
定时任务线程，可以执行定时任务，例如链路空闲检测和发送心跳消息等。 - 作为线程执行器可以执行普通的任务线程（Runnable）。
二、NioEventLoopGroup源码分析
上面的代码 创建bossGroup及workerGroup时，使用了NioEventLoopGroup的无参构造方法，本篇将从此无参构造入手，详细分析NioEventLoopGroup的初始化过程。
/**
* 1、首先我们看看NioEventLoopGroup的无参构造方法：
* 作用:线程数为0
*/
public NioEventLoopGroup() {
this(0);
}
/**
* 2、继续调用构造函数。
* 作用:指定线程为0，且Executor为null
*/
public NioEventLoopGroup(int nThreads) {
this(nThreads, (Executor) null);
}
/**
* 3、继续调用构造函数
* 作用:此构造方法它会指定selector的辅助类 "SelectorProvider.provider()"
*/
public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor) {
this(nThreads, executor, SelectorProvider.provider());
}
/**
* 4、继续调用构造函数
* 作用:初始化了一个默认的选择策略工厂，用于生成select策略
*/
public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider) {
this(nThreads, executor, selectorProvider, DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE);
}
/**
* 5、继续调用构造函数
* 作用:指定拒绝策略:RejectedExecutionHandlers.reject()
*/
public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider,final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory) {
super(nThreads, executor, selectorProvider, selectStrategyFactory, RejectedExecutionHandlers.reject());
}
经过上面一系列的构造方法调用，此时参数值对应如下：
- nThreads： 0
- executor： null
- selectorProvider: SelectorProvider.provider()
- selectStrategyFactory: DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE
- 以及指定了拒绝策略: RejectedExecutionHandlers.reject()
/**
* 6、从这里开始 调用父类 MultithreadEventLoopGroup 的构造函数
* 作用: 就是当指定的线程数为0时，使用默认的线程数DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS，
* 而DEFAULT_EVENT_LOOP_THREAD是在静态代码块中就被执行。
*/
protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, executor, args);
}
/**
* 6.1 我们看下静态代码块
* 作用:到这一步得出关键的一点:`如果初始化NioEventLoopGroup未指定线程数，默认是CPU核心数*2`。
*/
private static final int DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS;
static {
DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2))
}
/**
* 7、继续调用父类 MultithreadEventLoopGroup 构造函数
* 作用:指定了一个EventExecutor的选择工厂DefaultEventExecutorChooserFactory，
* 此工厂主要是用于选择下一个可用的EventExecutor
*/
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args);
}
/**
* 8、继续调用父类 MultithreadEventLoopGroup 构造函数 这里就是核心代码 删除部分非核心代码
* 作用单独分析
*/
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) {
//1、
//executor校验非空, 如果为空就创建ThreadPerTaskExecutor, 该类实现了 Executor接口
// 这个executor 是用来执行线程池中的所有的线程，也就是所有的NioEventLoop，其实从
//NioEventLoop构造器中也可以知道，NioEventLoop构造器中都传入了executor这个参数。
if (executor == null) {
executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());
}
//2、
//这里的children数组， 其实就是线程池的核心实现，线程池中就是通过指定的线程数组来实现线程池；
//数组中每个元素其实就是一个EventLoop，EventLoop是EventExecutor的子接口。
children = new EventExecutor[nThreads];
//for循环实例化children数组，NioEventLoop对象
for (int i = 0; i < nThreads; i++) {
boolean success = false;
//3、
//newChild(executor, args) 函数在NioEventLoopGroup类中实现了,
// 实质就是就是存入了一个 NIOEventLoop类实例
children[i] = newChild(executor, args);
success = true;
}
//4、实例化线程工厂执行器选择器: 根据children获取选择器
chooser = chooserFactory.newChooser(children);
//5、为每个EventLoop线程添加 线程终止监听器
final FutureListener<Object> terminationListener = new FutureListener<Object>() {
@Override
public void operationComplete(Future<Object> future) throws Exception {
if (terminatedChildren.incrementAndGet() == children.length) {
terminationFuture.setSuccess(null);
}
}
};
//6、将children 添加到对应的set集合中去重， 表示只可读。
Set<EventExecutor> childrenSet = new LinkedHashSet<EventExecutor>(children.length);
Collections.addAll(childrenSet, children);
readonlyChildren = Collections.unmodifiableSet(childrenSet);
}
}
/**
* 8.3.1 我们再来看下 newChild(executor, args) 里的方法
* 我们可以看到 返回的就是一个 NioEventLoop
*/
@Override
protected EventLoop newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception {
return new NioEventLoop(this, executor, (SelectorProvider) args[0],
((SelectStrategyFactory) args[1]).newSelectStrategy(), (RejectedExecutionHandler) args[2]);
}
我们再回顾总结一下：
1. NioEventLoopGroup初始化时未指定线程数，那么会使用默认线程数，即 `线程数 = CPU核心数 * 2`；
2. 每个NioEventLoopGroup对象内部都有一组可执行的`NioEventLoop数组`，其大小是 nThreads, 这样就构成了一个线程池， `一个NIOEventLoop可以理解成就是一个线程`。
3. 所有的NIOEventLoop线程是使用相同的 executor、SelectorProvider、SelectStrategyFactory、RejectedExecutionHandler以及是属于某一个
NIOEventLoopGroup的。这一点从 newChild(executor, args); 方法就可以看出：newChild()的实现是在NIOEventLoopGroup中实现的。
4. 当有IO事件来时，需要从线程池中选择一个线程出来执行，这时候的NioEventLoop选择策略是由GenericEventExecutorChooser实现的，并调用该类的next()方法。
5. 每个NioEventLoopGroup对象都有一个NioEventLoop选择器与之对应，其会根据NioEventLoop的个数，动态选择chooser（如果是2的幂次方，则按位运算，否则使用普通的轮询）
所以通过上面的分析，我们得出NioEventLoopGroup主要功能就是为了创建一定数量的NioEventLoop，而真正的重点就在NioEventLoop中，它是整个netty线程执行的关键。
有关NioEventLoop可以参考文章: [netty源码分析]--EventLoopGroup与EventLoop
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如果一个人充满快乐，正面的思想，那么好的人事物就会和他共鸣，而且被他吸引过来。同样，一个人老带悲伤，倒霉的事情也会跟过来。
——在自己心情低落的时候，告诫自己不要把负能量带给别人。（大校12）
