Netty入门（三）：EventLoop

1.Java基础（一）：I/O多路复用模型及Linux中的应用

上文提到，早期基于线程的网络模型，处理高并发的能力非常差，随着请求数量的增多，必须不断新建线程，随之带来的问题就是服务器资源被占满、上下文切换成本过高以及IO阻塞导致的CPU浪费。

而Netty则使用了经典Reactor模型，并重新进行了封装，包括EventLoop、EventGroup等。

EventLoopGroup

EventLoopGroup是一个接口，继承自线程池EventExecutorGroup，并允许注册channel到自身所持有的EventLoop，同时支持按一定规则获取下一个EventLoop。

EventLoopGroup的具体实现有很多，下面以DefaultEventLoopGroup为例，简述一下我的理解

1.ScheduledExecutorService

JDK接口，一个延迟或定时任务的执行器，其实现类ScheduledThreadPoolExecutor主要是利用了延时队列及设置下次执行时间来实现的，这里不再赘述（可以单独开个专题0.0）

2.EventExecutorGroup

接口，Netty自定义的一个线程池，负责复用EventExecutor和执行任务

3.EventLoopGroup

核心接口，EventLoopGroup继承自EventExecutorGroup，代表他是一个线程池。同时他具备将channel注册到EventExecutorGroup的功能，代表他是一个能够真正处理Channel的特殊线程池

4.MultithreadEventExecutorGroup（AbstractEventExecutorGroup）

抽象类，实现自EventExecutorGroup接口，提供了一个简易线程池的实现，其只有一个抽象方法newChild（创建EventExecutor）供子类实现

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args)

4.1 nThreads

private final EventExecutor[] children;

该线程池通过数组存储线程，入参nThreads指定数组大小，并循环调用newChild创建线程。当创建过程中有异常时，会自动调用已创建完成线程的shutdownGracefully方法，进行优雅关闭

for (int i = 0; i < nThreads; i ++) { boolean success = false; try { children[i] = newChild(executor, args); success = true; } catch (Exception e) { // TODO: Think about if this is a good exception type throw new IllegalStateException("failed to create a child event loop", e); } finally { if (!success) { for (int j = 0; j < i; j ++) { children[j].shutdownGracefully(); } for (int j = 0; j < i; j ++) { EventExecutor e = children[j]; try { while (!e.isTerminated()) { e.awaitTermination(Integer.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS); } } catch (InterruptedException interrupted) { // Let the caller handle the interruption. Thread.currentThread().interrupt(); break; } } } } }

4.2 EventExecutorChooserFactory

EventExecutorChooserFactory是一个工厂接口，负责创建EventExecutorChooser

其默认实现DefaultEventExecutorChooserFactory会判断当前线程数是否2的n次幂，如果是则返回PowerOfTwoEventExecutorChooser，否则返回GenericEventExecutorChooser

4.3 EventExecutorChooser

private final EventExecutorChooserFactory.EventExecutorChooser chooser;

EventExecutorChooser负责根据一定规则从线程池children数组中取得下一个线程

PowerOfTwoEventExecutorChooser：通过&运算，将超出executors.length的位置为0

public EventExecutor next() { return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1]; }

GenericEventExecutorChooser：通过求余运算，获取有效index

public EventExecutor next() { return executors[Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)]; }

可以看出当线程数是2的n次幂时，Netty通过与运算优化了效率

5.MultithreadEventLoopGroup

抽象类，继承自MultithreadEventExecutorGroup并实现了EventLoopGroup接口，代表此抽象类是一个可以注册并处理channel的线程池

值得关注的是next方法，他把返回值的类型，进一步限定为EventLoop

public EventLoop next() { return (EventLoop) super.next(); } 6.DefaultEventLoopGroup

MultithreadEventLoopGroup的一个默认实现