面试官:Netty的线程模型可不只是主从多Reactor这么简单 (2)

网络的读写操作由 Work Group ( Sub Reactor) 线程组来实现,线程的个数默认为 2 * CPU Core,一个 Channel 绑定到其中一个 Work 线程,一个 Work 线程中可以绑定多个 Channel

在 Netty 中编码、解码等操作会被封装成一个一个事件处理器(ChannelHandler),那这些 Handler 是在IO线程池中执行?

默认情况下ChannelHandler 是在 IO 线程中执行,那如何改变默认行为呢?其关键代码如下:

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关键点:在将事件处理器添加到事件链时可以指定在哪个线程池中执行,如果不指定则为IO线程中执行。

面试官:通常业务操作会专门开辟一个线程池,那业务处理完成之后,如何将响应结果通过 IO 线程写入到网卡中呢?

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业务线程调用 Channel 对象的 write 方法并不会立即写入网络,只是将数据放入一个待写入队列(缓存区),然后IO线程每次执行事件选择后,会从待写入缓存区中获取写入任务,将数据真正写入到网络中,数据到达网卡之前会经过一系列的 Channel Handler(Netty事件传播机制),最终写入网卡。

最后再来介绍一下 Netty 中 IO 线程的大体工作流程。

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IO线程处理的关键点:

每一IO线程在执行上述操作时是串行执行的,即注册在一个 Selector(事件选择器)中的所有通道,同一时间只有一个通道的事件被处理。这也是为什么NIO应对大文件传输时不具备优势的根本原因。

IO 线程在处理完所有就绪事件后,还会从任务队列(Task Queue)获取任务,例如上文中提到的业务线程在执行完业务后需要将返回结果写入网络,Netty 中所有的网络读写操作只能在IO线程中真正获得运行,故业务线程需要将带写入的响应结果封装成 Task,放入到 IO 线程任务队列中。

3、总结

回到到主题,如果我们在面试过程中碰到面试官提问“Netty 的线程模型是什么?”时,我们应该可以从容应对了。

我觉得可以从如下几个方面进行展开。

Netty 的线程模型基于主从多Reactor模型。通常由一个线程负责处理OP_ACCEPT事件,拥有 CPU 核数的两倍的IO线程处理读写事件。

一个通道的IO操作会绑定在一个IO线程中,而一个IO线程可以注册多个通道。

在一个网络通信中通常会包含网络数据读写,编码、解码、业务处理。默认情况下编码、解码等操作会在IO线程中运行,但也可以指定其他线程池。

通常业务处理会单独开启业务线程池,但也可以进一步细化,例如心跳包可以直接在IO线程中处理,而需要再转发给业务线程池,避免线程切换。

在一个IO线程中所有通道的事件是串行处理的。

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