并发编程 | Netty - [Reactor 模型]

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目录

• §1 模型中涉及的对象
• §2 从经典 Reactor 到 Netty Reactor

§1 模型中涉及的对象

下面信息只用来辅助理解下面的模型，具体信息参考 并发编程 | Netty - [常用组件概要]

NioEventLoop

• 每个 NioEventLoop 包含一个 Selector
  相当于经典 Reactor 模型中一个 Reactor + Handler
• 保持有一个任务队列，每一轮轮询并处理事件后，可以执行其中的任务
• 以事件循环的方式处理绑定在其中的 Socket
  • select：监听绑定的 Socket 的关注事件
  • processSelectedKeys：处理选中的 key，即处理就绪的事件
  • runAllTasks：执行任务队列中的所有任务

NioEventLoopGroup

• 可以包含多个 NioEventLoop
• 分为两组
  • BossGroup：负责 accept，通常只有一个
  • WorkerGroup：负责读写，通常有多个

NioSocketChannel

• 绑定在 NioEventLoop 上的 Socket 通道的实际类型
• 每个 NioSocketChannel 包含一个 Pipeline

Pipeline

• WorkerGroup 在处理业务时会使用 Pipeline
• 包含了 Channel
• 每个 Pipeline 维护一个 ChannelHandler 队列
• 通常不同 Pipeline 中的 ChannelHandler 不共享
  技术上是可以做到共享的，但是一旦共享就需要处理线程安全问题，影响性能

ChannelHandler

• 用于实际处理业务
• 一个业务可能通过多个 ChannelHandler 处理

ChannelInboundHandlerAdapter

• 通道入站 handler 适配器
• handler 适配器可以辅助通道方法的实现

ChannelHandlerContext

• 是 ChannelInboundHandlerAdapter 中各个方法的通用参数
  含有 Pipeline、channel、地址 等信息

§2 从经典 Reactor 到 Netty Reactor

整体模型

分部模型

Netty 的工作模型是从 Reactor 上演化出来的，在 主从 Reactor 模型 的基础上

• 将一个 Reactor 和它的线程包装为 NioEventLoop (但远不止封装一下这么简单)
• 每个 NioEventLoop，对应 一条线程
• NioEventLoop 对注册在其中的连接 (实际为 NioSocketChannel) 进行循环处理
• 每一轮循环都由三个步骤组成，参考上文 NioEventLoop 对象

• 处理时，可以从 NioSocketChannel 上获取 Pipeline 对象
  • Pipeline 本身是一个 ChannelHandler 双向链表
  • 连接最终通过 Pipeline 上的 ChannelHandler 协同处理

• 将一个或多个 NioEventLoop 包装成 NioEventLoopGroup
• NioEventLoopGroup 是多线程的，默认包含 2 * 有效核数 的 child
• 每个 child 都是一个 NioEventLoop

• NioEventLoopGroup 通常分为两组
  • boss-group：专用于处理连接，并将生成的新连接交由 workers-group
  • workers-group：专用于处理各个连接的读写

• Netty 中处理的 Socket 实际上会被包装为 NioSocketChannel
• NioSocketChannel 上可以获得 Pipeline， Pipeline 上也可以获得 NioSocketChannel
• Netty 会通过 NioEventLoopGroup 中配置的 ChannelHandler 处理事件