Netty学习:EventLoop事件机制

EventLoop是什么

如果你去百度EventLoop,肯定会百度到很多关于JavaScript,NodeJS的文章,是的,这两种语言的事件机制就依赖于EventLoop,但是EventLoop到底是什么,可以先思考2个问题:

  1. 一般情况下,当我们要实现令一个线程不断处理任务,都是选择使用while(true){……}这样的结构,但是往往为了防止无限循环空跑占用CPU时间,会在死循环中使用sleep()来空出时间。有更好的方法吗?
  2. Redis的性能毋庸置疑,但是Redis是单线程的,单线程的Redis是如何达到不逊色于多线程的性能的呢?(当然也是EventLoop)。

EventLoop事实上是一种线程编程模型,简而言之,将需要执行的任务封装成原子化的Event,都交到一个线程去执行,而这个线程唯一的任务就是不断的从自己的Event事件池中取出来Event去执行。那么为什么叫Loop呢?因为这种模型适用于非阻塞的操作,在非阻塞Event发生后,将该Event以及回调函数封装成一个CheckEvent,继续扔到Event池中,在不断执行Event的过程中,当执行到CheckEvent时,会去检查非阻塞操作是否成功,成功则执行回调,未成功则继续扔进去等待下一次,所以这种模型叫做EventLoop=事件轮询。

EventLoop适用的场景

或许你会说,EventLoop性能这么高,这么帅,那大家都用不就好了?事实上,EventLoop也有他局限的场景,如上所说,这种编程场景多用于该系统大多数事件可以封装成异步事件时,EventLoop会有更好的吞吐和执行效率,比如JavaScript要在js执行完后交由浏览器进行绘制这种图形客户端场景,或者redis这种使用密集IO型,或者Netty这种天生NIO框架。简而言之:异步非阻塞操作多,回调机制多。当你需要Check的事件不多,都是实际需要执行的任务时,EventLoop比起线程池,优势就微乎其微了,并且EventLoop的实现还更为复杂。所以不是什么场景都适合使用的。

Netty中的EventLoop

Netty中使用的当然也是EventLoop,这是它的一个优点或者说提升它性能的原因。

EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();        
Bootstrap b = new Bootstrap();
b.group(group)

Netty代码肯定少不了这几句,其中NioEventLoopGroup就是Netty的EventLoop实现,一个Group中包含多个EventLoop,类似线程池和线程的关系。支持构造函数传进去里面的线程数,如果不传的话默认是CPU数*2。

Netty中的大量inEventLoop判断

看过Netty源码的很多人肯定会看到Netty的源码中有大量的如下判断:

if (!inEventLoop && !executor.inEventLoop(currentThread)) {
    executor.execute(new Runnable() {
        
    });
}

这个判断是为什么呢?我一开始也很疑惑,后面随着对Netty的理解,才知道,对Netty来说,Netty许多函数的调用方,它并不知道调用方是谁,是在自己的内部EventLoop内,还是在用户线程里,所以它在一些用户很可能在用户线程里调用的方法,增加了这类判断,将这些方法的执行转移到EventLoop中。

Netty是如何建立连接并监听端口的-NIOSocketChannel

初看Netty源码,Netty是怎么建立端口监听以及连接的,都找了我许久。先上一段标准代码,这是netty源码例子中的代码。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
final EchoServerHandler serverHandler = new EchoServerHandler();
try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
    b.group(bossGroup, workerGroup)
        .channel(NioServerSocketChannel.class)
        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
        .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
            @Override
            public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                ChannelPipeline p = ch.pipeline();
                if (sslCtx != null) {
                    p.addLast(sslCtx.newHandler(ch.alloc()));
                }
                //p.addLast(new LoggingHandler(LogLevel.INFO));
                p.addLast(serverHandler);
            }
        });

    // Start the server.
    ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();

    // Wait until the server socket is closed.
    f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
    // Shut down all event loops to terminate all threads.
    bossGroup.shutdownGracefully();
    workerGroup.shutdownGracefully();
}

可以看到其中主要就是配置了EventLoopGroup,channel,handler,这三个东西,这三个东西就是netty三大件,总领了Netty。建立连接的就是其中的NioServerSocketChannel,这个NioSocketChannel这种是Netty包装了Java原生的SocketChannel,在启动时(server)或者进行请求时(client)通过反射进行创建并运行。

Netty,bossGroup与workerGroup

Netty默认构造函数,支持设置2个EventLoopGroup,其中分为Boss和Worker,其中Boss只负责处理连接请求的建立,以及key的select,类似主线程,Worker负责具体的读写,handler处理等其他任务,官方建议这两个的线程数比是1:5,实际使用中可以看情况设置。

posted @ 2020-10-14 17:20  IntoTw  阅读(883)  评论(0编辑  收藏  举报