NioEventLoop的创建
NioEventLoop的创建
NioEventLoop是netty及其重要的组成部件,它的首要职责就是为注册在它上的channels服务,发现这些channels上发生的新连接、读写等I/O事件,然后将事件转交 channel 流水线处理。使用netty时,我们首先要做的就是创建NioEventLoopGroup,这是一组NioEventLoop的集合,类似线程池与线程池组。通常,服务端会创建2个group,一个叫做bossGroup,一个叫做workerGroup。bossGroup负责监听绑定的端口,发现端口上的新连接,初始化后交由workerGroup处理后续的读写事件。
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
我们先看看bossGroup和workerGroup的构造方法。
public NioEventLoopGroup() {
this(0);
}
public NioEventLoopGroup(int nThreads) {
this(nThreads, (Executor) null);
}
除此之外,还有多达8种构造方法,这些构造方法可以指定5种参数:
1、最大线程数量。如果指定为0,那么Netty会将线程数量设置为CPU逻辑处理器数量的2倍
2、线程工厂。要求线程工厂类必须实现java.util.concurrent.ThreadFactory接口。如果没有指定线程工厂,那么默认DefaultThreadFactory。
3、SelectorProvider。如果没有指定SelectorProvider,那么默认的SelectorProvider为SelectorProvider.provider()。
4、SelectStrategyFactory。如果没有指定则默认为DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE
5、RejectedExecutionHandler。拒绝策略处理类,如果这个EventLoopGroup已被关闭,那么之后提交的Runnable任务会默认调用RejectedExecutionHandler的reject方法进行处理。如果没有指定,则默认调用拒绝策略。
最终,NioEventLoopGroup会重载到父类mUltiThreadEventExecutorGroup的构造方法上,这里省略了一些健壮性代码。
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor,EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) {
// 步骤1
if (executor == null) {
executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());
}
// 步骤2
children = new EventExecutor[nThreads];
for (int i = 0; i < nThreads; i ++) {
children[i] = newChild(executor, args);
}
// 步骤3
chooser = chooserFactory.newChooser(children);
// 步骤4
final FutureListener<Object> terminationListener = future -> {
if (terminatedChildren.incrementAndGet() == children.length) {
terminationFuture.setSuccess(null);
}
};
for (EventExecutor e: children) {
e.terminationFuture().addListener(terminationListener);
}
// 步骤5
Set<EventExecutor> childrenSet = new LinkedHashSet<>(children.length);
Collections.addAll(childrenSet, children);
readonlyChildren = Collections.unmodifiableSet(childrenSet);
}
步骤1
第一个步骤是创建线程池executor。从workerGroup构造方法可知,默认传进来的executor为null,所以首先创建executor。newDefaultThreadFactory的作用是设置线程的前缀名和线程优先级,默认情况下,前缀名是nioEventLoopGroup-x-y这样的命名规则,而线程优先级则是5,处于中间位置。
创建完newDefaultThreadFactory后,进入到ThreadPerTaskExecutor。它直接实现了juc包的线程池顶级接口,从构造方法可以看到它只是简单的把factory赋值给自己的成员变量。而它实现的接口方法调用了threadFactory的newThread方法。从名字可以看出,它构造了一个thread,并立即启动thread。
public ThreadPerTaskExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
this.threadFactory = threadFactory;
}
@Override
public void execute(Runnable command) {
threadFactory.newThread(command).start();
}
那么我们回过头来看下DefaultThreadFactory的newThread方法,发现他创建了一个FastThreadLocalThread。这是netty自定义的一个线程类,顾名思义,netty认为它的性能更快。关于它的解析留待以后。这里步骤1创建线程池就完成了。总的来说他与我们通常使用的线程池不太一样,不设置线程池的线程数和任务队列,而是来一个任务启动一个线程。(问题:那任务一多岂不是直接线程爆炸?)
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = newThread(FastThreadLocalRunnable.wrap(r), prefix + nextId.incrementAndGet());
return t;
}
protected Thread newThread(Runnable r, String name) {
return new FastThreadLocalThread(threadGroup, r, name);
}
步骤2
步骤2是创建workerGroup中的NioEventLoop。在示例代码中,传进来的线程数是0,显然不可能真正只创建0个nioEventLoop线程。在调用父类MultithreadEventLoopGroup构造函数时,对线程数进行了判断,若为0,则传入默认线程数,该值默认为2倍CPU核心数
protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, executor, args);
}
// 静态代码块初始化DEFAULT+EVENT_LOOP_THREADS
static {
DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2));
}
接下来是通过newChild方法为每一个EventExecutor创建一个对应的NioEventLoop。这个方法传入了一些args到NioEventLoop中,它们分别是:
- SlectorProvider.provider, 用于创建 Java NIO Selector 对象,本地是windows
- DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE, 选择策略工厂,默认有任务就执行selectNow()
- RejectedExecutionHandlers.reject(), 拒绝执行处理器,默认拒绝
- EventLoopTaskQueueFactory;任务队列工厂,默认为null
进入NioEventLoop的构造函数,如下:
NioEventLoop构造函数
NioEventLoop(NioEventLoopGroup parent, Executor executor, SelectorProvider selectorProvider,
SelectStrategy strategy, RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler,
EventLoopTaskQueueFactory queueFactory) {
super(parent, executor, false, newTaskQueue(queueFactory), newTaskQueue(queueFactory),
rejectedExecutionHandler);
if (selectorProvider == null) {
throw new NullPointerException("selectorProvider");
}
if (strategy == null) {
throw new NullPointerException("selectStrategy");
}
provider = selectorProvider;
final SelectorTuple selectorTuple = openSelector();
selector = selectorTuple.selector;
unwrappedSelector = selectorTuple.unwrappedSelector;
selectStrategy = strategy;
}
// 父类构造函数
protected SingleThreadEventExecutor(EventExecutorGroup parent, Executor executor,
boolean addTaskWakesUp, Queue<Runnable> taskQueue,
RejectedExecutionHandler rejectedHandler) {
super(parent);
this.addTaskWakesUp = addTaskWakesUp;
this.maxPendingTasks = DEFAULT_MAX_PENDING_EXECUTOR_TASKS;
this.executor = ThreadExecutorMap.apply(executor, this);
this.taskQueue = ObjectUtil.checkNotNull(taskQueue, taskQueue");
rejectedExecutionHandler = ObjectUtil.checkNotNullrejectedHandler, "rejectedHandler");
}
首先调用一个newTaskQueue方法创建一个任务队列。这是一个mpsc即多生产者单消费者的无锁队列。之后调用父类的构造函数,在父类的构造函数中,将NioEventLoopGroup设置为自己的parent,并通过匿名内部类创建了这样一个Executor————通过ThreadPerTaskExecutor执行传进来的任务,并且在执行时将当前线程与NioEventLoop绑定。其他属性也一一设置。
在nioEventLoop构造函数中,我们发现创建了一个selector,不妨看一看netty对它的包装。
unwrappedSelector = provider.openSelector();
if (DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION) {
return new SelectorTuple(unwrappedSelector);
}
首先看到netty定义了一个常量DISABLE_KEY_SET_OPTIMIZATION,如果这个常量设置为true,也即不对keyset进行优化,则直接返回未包装的selector。那么netty对selector进行了哪些优化?
final SelectedSelectionKeySet selectedKeySet = new SelectedSelectionKeySet();
final class SelectedSelectionKeySet extends AbstractSet<SelectionKey> {
SelectionKey[] keys;
int size;
SelectedSelectionKeySet() {
keys = new SelectionKey[1024];
}
}
往下,我们看到了一个叫做selectedSelectionKeySet的类,点进去可以看到,它继承了AbstractSet,然而它的成员变量却让我们想到了ArrayList,再看看它定义的方法,除了不支持remove和contains外,活脱脱一个简化版的ArrayList,甚至也支持扩容。
没错,netty确实通过反射的方式,将selectionKey从Set替换为了ArrayList。仔细一想,却又觉得此番做法有些道理。众所周知,虽然HashSet和ArrayList随机查找的时间复杂度都是o(1),但相比数组直接通过偏移量定位,HashSet由于需要Hash运算,时间消耗上又稍稍逊色了些。再加上使用场景上,都是获取selectionKey集合然后遍历,Set去重的特性完全用不上,也无怪乎追求性能的netty想要替换它了。
步骤3
创建完workerGroup的NioEventLoop后,如何挑选一个nioEventLoop进行工作是netty接下来想要做的事。一般来说轮询是一个很容易想到的方案,为此需要创建一个类似负载均衡作用的线程选择器。当然追求性能到丧心病狂的netty是不会轻易满足的。我们看看netty在这样常见的方案里又做了哪些操作。
public EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {
if (isPowerOfTwo(executors.length)) {
return new PowerOfTwoEventExecutorChooser(executors);
} else {
return new GenericEventExecutorChooser(executors);
}
}
// PowerOfTwo
public EventExecutor next() {
return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1];
}
// Generic
public EventExecutor next() {
return executors[Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)];
}
可以看到,netty根据workerGroup内线程的数量采取了2种不同的线程选择器,当线程数x是2的幂次方时,可以通过&(x-1)来达到对x取模的效果,其他情况则需要直接取模。这与hashmap强制设置容量为2的幂次方有异曲同工之妙。
步骤4
步骤4就是添加一些保证健壮性而添加的监听器了,这些监听器会在EventLoop被关闭后得到通知。
步骤5
创建一个只读的NioEventLoop线程组
到此NioEventLoopGroup及其包含的NioEventLoop组就创建完成了
NioEventLoop的创建的更多相关文章
- Netty源码分析之NioEventLoop(一)—NioEventLoop的创建
一.NioEventLoop的概述 NioEventLoop做为Netty线程模型的核心部分,从本质上讲是一个事件循环执行器,每个NioEventLoop都会绑定一个对应的线程通过一个for(;;)循 ...
- Netty源码分析第2章(NioEventLoop)---->第2节: NioEventLoopGroup之NioEventLoop的创建
Netty源码分析第二章: NioEventLoop 第二节: NioEventLoopGroup之NioEventLoop的创建 回到上一小节的MultithreadEventExecutorG ...
- 2.NioEventLoop的创建
NioEventLoop的创建 NioEventLoop是netty及其重要的组成部件,它的首要职责就是为注册在它上的channels服务,发现这些channels上发生的新连接.读写等I/O事件,然 ...
- Netty源码分析第2章(NioEventLoop)---->第1节: NioEventLoopGroup之创建线程执行器
Netty源码分析第二章: NioEventLoop 概述: 通过上一章的学习, 我们了解了Server启动的大致流程, 有很多组件与模块并没有细讲, 从这个章开始, 我们开始详细剖析netty的各个 ...
- Netty 源码 NioEventLoop(一)初始化
Netty 源码 NioEventLoop(一)初始化 Netty 系列目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10117436.html) Netty 基于事件 ...
- Netty源码分析第2章(NioEventLoop)---->第3节: 初始化线程选择器
Netty源码分析第二章:NioEventLoop 第三节:初始化线程选择器 回到上一小节的MultithreadEventExecutorGroup类的构造方法: protected Multi ...
- Netty源码分析第2章(NioEventLoop)---->第4节: NioEventLoop线程的启动
Netty源码分析第二章: NioEventLoop 第四节: NioEventLoop线程的启动 之前的小节我们学习了NioEventLoop的创建以及线程分配器的初始化, 那么NioEvent ...
- Netty源码分析第2章(NioEventLoop)---->第8节: 执行任务队列
Netty源码分析第二章: NioEventLoop 第八节: 执行任务队列 继续回到NioEventLoop的run()方法: protected void run() { for (;;) ...
- Netty源码分析之NioEventLoop(三)—NioEventLoop的执行
前面两篇文章Netty源码分析之NioEventLoop(一)—NioEventLoop的创建与Netty源码分析之NioEventLoop(二)—NioEventLoop的启动中我们对NioEven ...
随机推荐
- 2019滴滴php面试总结 (包含面试题解析)
2019滴滴java面试总结 (包含面试题) 本人6年开发经验.今年年初找工作,在互联网寒冬下成功拿到阿里巴巴.今日头条.滴滴等公司offer,岗位是既有php也有Java后端开发,最终选择去了滴滴 ...
- SVN部署(基于Linux)
第一步:通过yum命令安装svnserve,命令如下: yum -y install subversion 此命令会全自动安装svn服务器相关服务和依赖,安装完成会自动停止命令运行 若需查看svn安装 ...
- 教你用Vue写一个开心消消乐
之前做过一个算法题,算法要求就是写一个开心消消乐的逻辑算法,当时也是考虑了一段时间才做出来.后来想了想,既然核心算法都有了,能不能实现一个开心消消乐的小游戏呢,于是花了两天时间做了一个小游戏出来. 效 ...
- Ubuntu 重装vmtool
1. 虚拟机菜单 -> 更新虚拟机 : 2. 弹出的窗口中: 3. 拷贝红色的文件到可读写的目录: 4. 解压,运行解压出来的绿色脚本文件,一路回车:
- TensorFlow2.0(8):误差计算——损失函数总结
.caret, .dropup > .btn > .caret { border-top-color: #000 !important; } .label { border: 1px so ...
- Kubernetes的Ingress简单入门
目录 一.什么是Ingress 二.部署Nginx Ingress Controller 三.部署一个Service将Nginx服务暴露出去 四.部署一个我们自己的服务Cafe 五.部署ingress ...
- 3.1 C语言_实现AVL平衡二叉树
[序] 上节我们实现了数据结构中最简单的Vector,那么来到第三章,我们需要实现一个Set set的特点是 内部有序且有唯一元素值:同时各种操作的期望操作时间复杂度在O(n·logn): 那么标准的 ...
- Spring Cloud 网关服务 zuul 二
有一点上篇文章忘了 讲述,nacos的加载优先级别最高.服务启动优先拉去配置信息.所以上一篇服务搭建我没有讲述在nacos 中心创建的配置文件 可以看到服务端口和注册中心都在配置文件中配置化 属性信息 ...
- Java基础(二十二)集合(4)Set集合
Set集合为集类型.集是最简单的一种集合,存放于集中的对象不按特定方式排序,只是简单地把对象加入集合中.对集中存放的对象的访问和操作时通过对象的引用进行的,所以,在集中不能存放重复对象. Set接口实 ...
- Python+Keras+TensorFlow车牌识别
这个是我使用的车牌识别开源项目的地址:https://github.com/zeusees/HyperLPR Python 依赖 Anaconda for Python 3.x on Win64 Ke ...