Java后端进阶网络编程（Netty线程模型）

我们在使用Netty进行服务端开发的时候，一般来说会定义两个NioEventLoopGroup线程池，一个"bossGroup"线程池去负责处理客户端连接，一个"workGroup"线程池去负责处理读写操作。那么，我们为什么要这么做呢？这样做的好处是什么呢？能不能只使用一个NioEventLoopGroup呢？这就是我们今天要讨论的主题——Netty的线程模型

Reactor线程模型

实际上Netty线程模型就是Reactor模式的一个实现，而Reactor模式又是什么呢？

Reactor模式是基于事件驱动开发的，核心组成部分包括Reactor和线程池，其中Reactor负责监听和分配事件，线程池负责处理事件，而根据Reactor的数量和线程池的数量，又将Reactor分为三种模型:

单线程模型 (单Reactor单线程)
多线程模型 (单Reactor多线程)
主从多线程模型 (多Reactor多线程)
单线程模型

Reactor内部通过selector 监控连接事件，收到事件后通过dispatch进行分发，如果是连接建立的事件，则由Acceptor处理，Acceptor通过accept接受连接，并创建一个Handler来处理连接后续的各种事件,如果是读写事件，直接调用连接对应的Handler来处理
Handler完成read- (decode- compute- encode)- send的业务流程
这种模型好处是简单，坏处却很明显，当某个Handler阻塞时，会导致其他客户端的handler和accpetor都得不到执行，无法做到高性能，只适用于业务处理非常快速的场景
多线程模型

主线程中，Reactor对象通过selector监控连接事件,收到事件后通过dispatch进行分发，如果是连接建立事件，则由Acceptor处理，Acceptor通过accept接收连接，并创建一个Handler来处理后续事件，而Handler只负责响应事件，不进行业务操作，也就是只进行read读取数据和write写出数据，业务处理交给一个线程池进行处理
线程池分配一个线程完成真正的业务处理，然后将响应结果交给主进程的Handler处理，Handler将结果send给client (下面是核心代码)

单Reactor承当所有事件的监听和响应,而当我们的服务端遇到大量的客户端同时进行连接，或者在请求连接时执行一些耗时操作，比如身份认证，权限检查等，这种瞬时的高并发就容易成为性能瓶颈

主从多线程模型 （最流行）

存在多个Reactor，每个Reactor都有自己的selector选择器，线程和dispatch
主线程中的mainReactor通过自己的selector监控连接建立事件，收到事件后通过Accpetor接收，将新的连接分配给某个子线程
子线程中的subReactor将mainReactor分配的连接加入连接队列中通过自己的selector进行监听，并创建一个Handler用于处理后续事件
Handler完成read- 业务处理- send的完整业务流程
一、Netty线程模型

/*
* Copyright 2012 The Netty Project
*
* The Netty Project licenses this file to you under the Apache License,
* version 2.0 (the "License"); you may not use this file except in compliance
* with the License. You may obtain a copy of the License at:
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
* WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
* License for the specific language governing permissions and limitations
* under the License.
*/
package com.study.hc.net.netty;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import io.netty.util.concurrent.GenericFutureListener;
/**
* Echoes back any received data from a client.
*/
public final class EchoServer {
static final int PORT = Integer.parseInt(System.getProperty("port", "8080"));
public static void main(String[] args) throws Exception {
// Configure the server.
// 创建EventLoopGroup accept线程组 NioEventLoop
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
// 创建EventLoopGroup I/O线程组
EventLoopGroup workerGroup2 = new NioEventLoopGroup(1);
try {
// 服务端启动引导工具类
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
// 配置服务端处理的reactor线程组以及服务端的其他配置
b.group(bossGroup, workerGroup2).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG)).childHandler(new ChannelInitializer SocketChannel () {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new EchoServerHandler());
}
});
// 通过bind启动服务
ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();
// 阻塞主线程，知道网络服务被关闭
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
// 关闭线程组
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup2.shutdownGracefully();
}
}
}