- BIO即 阻塞式IO ，使用BIO模型，一般会 为每个Socket分配一个独立的线程
- 为了避免频繁创建和销毁线程，可以采用线程池，但Socket和线程之间的对应关系不会发生变化
- BIO适用于Socket连接不是很多的场景，但现在上百万的连接是很常见的，而创建上百万个线程是不现实的
- 因此 BIO线程模型无法解决百万连接的问题
- 在互联网场景中，连接虽然很多，但每个连接上的请求并不频繁，因此线程大部分时间都在 等待IO就绪
理想的线程模型
- 用一个线程来处理多个连接，可以提高线程的利用率，降低所需要的线程
- 使用BIO相关的API是无法实现的，BIO相关的Socket读写操作都是 阻塞式 的
- 一旦调用了阻塞式的API，在IO就绪前，调用线程会 一直阻塞 ，也就无法处理其他的Socket连接
- 利用NIO相关的API能够实现一个线程处理多个连接，通过 Reactor模式 实现
Reactor模式
- Handle指的是 IO句柄 ，在 Java 网络编程里，本质上是一个 网络连接
- Event Handler是事件处理器，handle_event()处理IO事件， 每个Event Handler处理一个IO Handle
- get_handle()方法可以返回这个IO Handle
- Synchronous Event Demultiplexer相当于操作系统提供的 IO多路复用API
- 例如POSIX标准里的 select ()以及 Linux 里的 epoll ()
- Reactor是Reactor模式的核心
- register_handler()和remove_handler()可以注册和删除一个事件处理器
- handle_events()是核心
- 通过同步事件多路选择器提供的select()方法 监听网络事件
- 当有网络事件就绪后，就 遍历事件处理器 来处理该网络事件
void Reactor::handle_events(){
// 通过同步事件多路选择器提供的select()方法监听网络事件
select(handlers);
// 处理网络事件
for(h in handlers){
h.handle_event();
}
}
// 在主程序中启动事件循环
while (true) {
handle_events();
}
Netty的线程模型
- Netty参考了Reactor模式，Netty中最核心的概念是 事件循环 （EventLoop），即Reactor模式中的Reactor
- 负责监听网络事件并调用事件处理器进行处理
- 在Netty 4.x中，网络连接 : EventLoop : Java线程 = N:1:1
- 所以， 一个网络连接只会对应到一个Java线程
- 优点：对于一个网络连接的事件处理都是 单线程 的，这样能 避免各种并发问题
EventLoopGroup
- EventLoopGroup由一组EventLoop组成
- 实际使用中，一般会创建两个EventLoopGroup，一个是 bossGroup ，一个是 workerGroup
- Socket处理TCP网络连接请求，是在一个独立的Socket中
- 每当有一个TCP连接成功建立，都会创建一个新的Socket
- 之后对TCP连接的读写都是由新创建处理的Socket完成的
- 处理TCP 连接请求 和 读写请求 是通过两个不同的Socket完成的
- 在Netty中，bossGroup用来处理连接请求的，workerGroup用来处理读写请求的
- bossGroup处理完连接请求后，会将这个连接提交给workerGroup来处理
- workerGroup中会有多个EventLoop，通过均衡负载算法（ 轮询 ）来分配某一个EventLoop
Echo程序
public class Echo {
public static void main(String[] args) {
// 事件处理器
EchoServerHandler serverHandler = new EchoServerHandler();
// boss线程组
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
// worker线程组
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(1);
try {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
socketChannel.pipeline().addLast(serverHandler);
}
});
// 绑定端口号
ChannelFuture future = bootstrap.bind(9090).sync();
future.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 终止worker线程组
workerGroup.shutdownGracefully();
// 终止boss线程组
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
// Socket连接处理器
class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
// 处理读事件
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
ctx.write(msg);
}
// 处理读完成事件
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
ctx.flush();
}
// 处理异常事件
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
以上所述就是小编给大家介绍的《Java并发 -- Netty线程模型》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！
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