分布式Netty源碼分析概覽

更新時間：2022年03月24日 17:38:20 作者：乒乓狂魔

這篇文章主要為大家介紹了分布式Netty源碼分析概覽，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

服務器端demo

看下一個簡單的Netty服務器端的例子

public static void main(String[] args){
	EventLoopGroup bossGroup=new NioEventLoopGroup(1);
	EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
	try {
		ServerBootstrap serverBootstrap=new ServerBootstrap();
		serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
			.channel(NioServerSocketChannel.class)
			.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 200)
			.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
				@Override
				protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
					ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(80,0,4,0,4));
					ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("UTF-8")));
					ch.pipeline().addLast(new TcpServerHandler());
				}
			});
		ChannelFuture f=serverBootstrap.bind(8080).sync();
		f.channel().closeFuture().sync();
	} catch (InterruptedException e) {
		e.printStackTrace();
	}finally {  
        workerGroup.shutdownGracefully();  
        bossGroup.shutdownGracefully();  
    }  
}

先來簡單說說上述遇到的類：

EventLoopGroup介紹

它主要包含2個方面的功能，注冊Channel和執(zhí)行一些Runnable任務。

功能1：先來看看注冊Channel

即將Channel注冊到Selector上，由Selector來調(diào)度Channel的相關(guān)事件，如讀、寫、Accept等事件。

而EventLoopGroup的設計是，它包含多個EventLoop（每一個EventLoop通常內(nèi)部包含一個線程），在執(zhí)行上述注冊過程中是需要選擇其中的一個EventLoop來執(zhí)行上述注冊行為，這里就出現(xiàn)了一個選擇策略的問題，該選擇策略接口是EventExecutorChooser，你也可以自定義一個實現(xiàn)。

從上面可以看到，EventLoopGroup做的工作大部分是一些總體性的工作如初始化上述多個EventLoop、EventExecutorChooser等，具體的注冊Channel還是交給它內(nèi)部的EventLoop來實現(xiàn)。

功能2：執(zhí)行一些Runnable任務

EventLoopGroup繼承了EventExecutorGroup，EventExecutorGroup也是EventExecutor的集合，EventExecutorGroup也是掌管著EventExecutor的初始化工作，EventExecutorGroup對于Runnable任務的執(zhí)行也是選擇內(nèi)部中的一個EventExecutor來做具體的執(zhí)行工作。

netty中很多任務都是異步執(zhí)行的，一旦當前線程要對某個EventLoop執(zhí)行相關(guān)操作，如注冊Channel到某個EventLoop，如果當前線程和所要操作的EventLoop內(nèi)部的線程不是同一個，則當前線程就僅僅向EventLoop提交一個注冊任務，對外返回一個ChannelFuture。

總結(jié)：EventLoopGroup含有上述2種功能，它更多的是一個集合，但是具體的功能實現(xiàn)還是選擇內(nèi)部的一個item元素來執(zhí)行相關(guān)任務。這里的內(nèi)部item元素通常即實現(xiàn)了EventLoop，又實現(xiàn)了EventExecutor，如NioEventLoop等

ChannelPipeline介紹

上述EventLoopGroup可以將一個Channel注冊到內(nèi)部的一個EventLoop的Selector上，然后對于這個Channel的相關(guān)讀寫等事件，Netty專門設計了一個ChannelPipeline來進行處理。每一個Channel都有一個ChannelPipeline來處理該Channel的讀寫等事件。

bind過程

上述serverBootstrap的bind過程如下：

創(chuàng)建出你所指定的NioServerSocketChannel，然后初始化一些Socket方面的參數(shù)
為上述Channel的ChannelPipeline配置一個ChannelHandler，該ChannelHandler的作用就是在該Channel成功注冊到Selector上的時候，初始化一些邏輯，即initChannel方法中執(zhí)行一些邏輯，該邏輯就是向ChannelPipeline中添加一個新的ChannelHandler即ServerBootstrapAcceptor
然后開始將該Channel注冊到上述EventLoopGroup bossGroup中，該EventLoopGroup bossGroup會選擇內(nèi)部的一個EventLoop來執(zhí)行實際的注冊行為（這個時候就是當前線程和操作的EventLoop不是同一個線程，即該過程是異步提交一個Runnable），一旦注冊完成，就執(zhí)行上述ChannelHandler的initChannel方法

至此，就完成了整個bind過程。一旦EventLoop內(nèi)部的Selector檢測到NioServerSocketChannel有新的連接到來的事件，則會交給NioServerSocketChannel的ChannelPipeline來處理，重點就是ChannelPipeline中的上述ServerBootstrapAcceptor，ServerBootstrapAcceptor做如下操作：

1 為新的Channel的ChannelPipeline配置我們上述代碼中的childHandler指定的ChannelHandler
2 將新的Channel注冊到了上述EventLoopGroup workerGroup中

sync介紹

bind方法返回的是一個ChannelFuture，從上面我們也知道該過程是異步的，sync方法則是一直等待到該異步過程結(jié)束。

再看下f.channel().closeFuture().sync()這個方法

每一個ChannelFuture都是和一個Channel綁定的，所以可以通過ChannelFuture來獲取對應綁定的Channel對象

每一個Channel對象都有一個CloseFuture closeFuture對象，上述closeFuture方法并不是去執(zhí)行close方法而是獲取到這個CloseFuture closeFuture對象，然后調(diào)用它的sync方法即等待這個Future的結(jié)束。一般正常情況下是不會調(diào)用這個Future的結(jié)束方法的，只是在上述過程或者其他過程出現(xiàn)問題的時候，如注冊到EventLoop失敗等才會去調(diào)用這個Feture的結(jié)束方法，所以正常情況下主線程會一直阻塞在CloseFuture closeFuture的sync方法上。

誤區(qū)

上述的bossGroup的創(chuàng)建問題。

我們都知道bossGroup是用來accept連接，然后將連接綁定到workerGroup中的，一般情況下bossGroup設置線程數(shù)為1即可（基本只能為1），我們同時知道Ractor模型中可以使用多個Acceptor線程來執(zhí)行accept操作，加快accept的速度。

如果你想加快accept的速度，想開啟多線程來accept，這時候想設置bossGroup的線程數(shù)為多個的話，就大錯特錯了，是根本沒效果的。

結(jié)合上面的原理，只有在bind端口的時候才會創(chuàng)建一個ServerSocketChannel，然后注冊到bossGroup內(nèi)部的一個EventLoop中，仍然是單線程負責ServerSocketChannel的accept工作，而bossGroup中的多線程僅僅是為bind多個端口服務的。

我們來看下tomcat是如何允許多個Acceptor線程來執(zhí)行accept操作的：