分布式Netty源碼分析

這篇文章主要介紹了分布式Netty源碼分析的相關(guān)知識(shí)，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡(jiǎn)單快捷，具有一定借鑒價(jià)值，相信大家閱讀完這篇分布式Netty源碼分析文章都會(huì)有所收獲，下面我們一起來(lái)看看吧。

服務(wù)器端demo

看下一個(gè)簡(jiǎn)單的Netty服務(wù)器端的例子

public static void main(String[] args){
	EventLoopGroup bossGroup=new NioEventLoopGroup(1);
	EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
	try {
		ServerBootstrap serverBootstrap=new ServerBootstrap();
		serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
			.channel(NioServerSocketChannel.class)
			.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 200)
			.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
				@Override
				protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
					ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(80,0,4,0,4));
					ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("UTF-8")));
					ch.pipeline().addLast(new TcpServerHandler());
				}
			});
		ChannelFuture f=serverBootstrap.bind(8080).sync();
		f.channel().closeFuture().sync();
	} catch (InterruptedException e) {
		e.printStackTrace();
	}finally {  
        workerGroup.shutdownGracefully();  
        bossGroup.shutdownGracefully();  
    }  
}

先來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)上述遇到的類(lèi)：

EventLoopGroup介紹

它主要包含2個(gè)方面的功能，注冊(cè)Channel和執(zhí)行一些Runnable任務(wù)。

功能1：先來(lái)看看注冊(cè)Channel

即將Channel注冊(cè)到Selector上，由Selector來(lái)調(diào)度Channel的相關(guān)事件，如讀、寫(xiě)、Accept等事件。

而EventLoopGroup的設(shè)計(jì)是，它包含多個(gè)EventLoop（每一個(gè)EventLoop通常內(nèi)部包含一個(gè)線程），在執(zhí)行上述注冊(cè)過(guò)程中是需要選擇其中的一個(gè)EventLoop來(lái)執(zhí)行上述注冊(cè)行為，這里就出現(xiàn)了一個(gè)選擇策略的問(wèn)題，該選擇策略接口是EventExecutorChooser，你也可以自定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)。

從上面可以看到，EventLoopGroup做的工作大部分是一些總體性的工作如初始化上述多個(gè)EventLoop、EventExecutorChooser等，具體的注冊(cè)Channel還是交給它內(nèi)部的EventLoop來(lái)實(shí)現(xiàn)。

功能2：執(zhí)行一些Runnable任務(wù)

EventLoopGroup繼承了EventExecutorGroup，EventExecutorGroup也是EventExecutor的集合，EventExecutorGroup也是掌管著EventExecutor的初始化工作，EventExecutorGroup對(duì)于Runnable任務(wù)的執(zhí)行也是選擇內(nèi)部中的一個(gè)EventExecutor來(lái)做具體的執(zhí)行工作。

netty中很多任務(wù)都是異步執(zhí)行的，一旦當(dāng)前線程要對(duì)某個(gè)EventLoop執(zhí)行相關(guān)操作，如注冊(cè)Channel到某個(gè)EventLoop，如果當(dāng)前線程和所要操作的EventLoop內(nèi)部的線程不是同一個(gè)，則當(dāng)前線程就僅僅向EventLoop提交一個(gè)注冊(cè)任務(wù)，對(duì)外返回一個(gè)ChannelFuture。

總結(jié)：EventLoopGroup含有上述2種功能，它更多的是一個(gè)集合，但是具體的功能實(shí)現(xiàn)還是選擇內(nèi)部的一個(gè)item元素來(lái)執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。 這里的內(nèi)部item元素通常即實(shí)現(xiàn)了EventLoop，又實(shí)現(xiàn)了EventExecutor，如NioEventLoop等

ChannelPipeline介紹

上述EventLoopGroup可以將一個(gè)Channel注冊(cè)到內(nèi)部的一個(gè)EventLoop的Selector上，然后對(duì)于這個(gè)Channel的相關(guān)讀寫(xiě)等事件，Netty專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)ChannelPipeline來(lái)進(jìn)行處理。每一個(gè)Channel都有一個(gè)ChannelPipeline來(lái)處理該Channel的讀寫(xiě)等事件。

bind過(guò)程

上述serverBootstrap的bind過(guò)程如下：

• 創(chuàng)建出你所指定的NioServerSocketChannel，然后初始化一些Socket方面的參數(shù)

• 為上述Channel的ChannelPipeline配置一個(gè)ChannelHandler，該ChannelHandler的作用就是在該Channel成功注冊(cè)到Selector上的時(shí)候，初始化一些邏輯，即initChannel方法中執(zhí)行一些邏輯，該邏輯就是向ChannelPipeline中添加一個(gè)新的ChannelHandler即ServerBootstrapAcceptor

• 然后開(kāi)始將該Channel注冊(cè)到上述EventLoopGroup bossGroup中，該EventLoopGroup bossGroup會(huì)選擇內(nèi)部的一個(gè)EventLoop來(lái)執(zhí)行實(shí)際的注冊(cè)行為（這個(gè)時(shí)候就是當(dāng)前線程和操作的EventLoop不是同一個(gè)線程，即該過(guò)程是異步提交一個(gè)Runnable），一旦注冊(cè)完成，就執(zhí)行上述ChannelHandler的initChannel方法

至此，就完成了整個(gè)bind過(guò)程。一旦EventLoop內(nèi)部的Selector檢測(cè)到NioServerSocketChannel有新的連接到來(lái)的事件，則會(huì)交給NioServerSocketChannel的ChannelPipeline來(lái)處理，重點(diǎn)就是ChannelPipeline中的上述ServerBootstrapAcceptor，ServerBootstrapAcceptor做如下操作：

• 1 為新的Channel的ChannelPipeline配置我們上述代碼中的childHandler指定的ChannelHandler

• 2 將新的Channel注冊(cè)到了上述EventLoopGroup workerGroup中

sync介紹

bind方法返回的是一個(gè)ChannelFuture，從上面我們也知道該過(guò)程是異步的，sync方法則是一直等待到該異步過(guò)程結(jié)束。

再看下f.channel().closeFuture().sync()這個(gè)方法

每一個(gè)ChannelFuture都是和一個(gè)Channel綁定的，所以可以通過(guò)ChannelFuture來(lái)獲取對(duì)應(yīng)綁定的Channel對(duì)象

每一個(gè)Channel對(duì)象都有一個(gè)CloseFuture closeFuture對(duì)象，上述closeFuture方法并不是去執(zhí)行close方法而是獲取到這個(gè)CloseFuture closeFuture對(duì)象，然后調(diào)用它的sync方法即等待這個(gè)Future的結(jié)束。一般正常情況下是不會(huì)調(diào)用這個(gè)Future的結(jié)束方法的，只是在上述過(guò)程或者其他過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，如注冊(cè)到EventLoop失敗等才會(huì)去調(diào)用這個(gè)Feture的結(jié)束方法，所以正常情況下主線程會(huì)一直阻塞在CloseFuture closeFuture的sync方法上。

誤區(qū)

上述的bossGroup的創(chuàng)建問(wèn)題。

我們都知道bossGroup是用來(lái)accept連接，然后將連接綁定到workerGroup中的，一般情況下bossGroup設(shè)置線程數(shù)為1即可（基本只能為1），我們同時(shí)知道Ractor模型中可以使用多個(gè)Acceptor線程來(lái)執(zhí)行accept操作，加快accept的速度。

如果你想加快accept的速度，想開(kāi)啟多線程來(lái)accept，這時(shí)候想設(shè)置bossGroup的線程數(shù)為多個(gè)的話，就大錯(cuò)特錯(cuò)了，是根本沒(méi)效果的。

結(jié)合上面的原理，只有在bind端口的時(shí)候才會(huì)創(chuàng)建一個(gè)ServerSocketChannel，然后注冊(cè)到bossGroup內(nèi)部的一個(gè)EventLoop中，仍然是單線程負(fù)責(zé)ServerSocketChannel的accept工作，而bossGroup中的多線程僅僅是為bind多個(gè)端口服務(wù)的。

我們來(lái)看下tomcat是如何允許多個(gè)Acceptor線程來(lái)執(zhí)行accept操作的：

• 1 創(chuàng)建了一個(gè)ServerSocketChannel serverSock，并bind到某個(gè)端口

• 2 開(kāi)啟多個(gè)Acceptor線程，每個(gè)線程邏輯都是執(zhí)行上述serverSock的accept方法

沒(méi)有使用Selector來(lái)執(zhí)行accept操作，可以多線程并發(fā)執(zhí)行上述serverSock的accept方法。

一旦使用了Selector，基本上就相當(dāng)于將ServerSocketChannel serverSock綁定到了Selector所在線程上了（Selector不是線程安全的，只能在一個(gè)線程中被調(diào)度執(zhí)行）

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