Netty中的Reactor模型主要由多路复用器(Acceptor)、事件分发器(Dispatcher)、事件处理器(Handler)组成,可以分为三种。
常见的Reactor线程模型有三种,分别如下:
Reactor 模式可以参考:Reactor模式详解+源码实现
所有I/O操作都由一个线程完成,即多路复用、事件分发和处理都是在一个Reactor线程上完成的,一个 Reactor 线程就是一个 NIO 线程。
Reactor 单线程模型使用的是一个 NIO 线程, NIO 使用的是非阻塞 I/O,所有的 I/O 操作都不会阻塞,所以一个线程可以处理多个 TCP 连接请求。
对于一些小容量应用场景,可以使用单线程模型,但是对于高负载、大并发的应用却不合适,主要原因如下:
Reactor多线程模型与单线程模型最大区别就是有一组 NIO 线程处理 I/O 操作,它的特点如下:
在绝大多数场景下,Reactor多线程模型都可以满足性能需求;但是,在极特殊应用场景中,一个NIO线程负责监听和处理所有的客户端连接可能会存在性能问题。例如百万客户端并发连接,或者服务端需要对客户端的握手信息进行安全认证,认证本身非常损耗性能。这类场景下,单独一个Acceptor线程可能会存在性能不足问题,为了解决性能问题,产生了第三种Reactor线程模型--主从Reactor多线程模型。
服务端用于接收客户端连接的不再是1个单独的NIO线程,而是一个独立的NIO线程池。Acceptor接收到客户端TCP连接请求处理完成后(可能包含接入认证等),将新创建的SocketChannel注册到I/O线程池(sub reactor线程池)的某个I/O线程上,由它负责SocketChannel的读写和编解码工作。
Acceptor线程池只用于客户端的登录、握手和安全认证,一旦链路建立成功,就将链路注册到后端subReactor线程池的I/O线程上,有I/O线程负责后续的I/O操作。
Netty 的线程模型并不是一成不变的,它实际取决于启动参数配置。通过设置不同的启动参数来支持 Reactor 不同的线程模型。Netty 支持 Reactor 单线程模型、多线程模型、主从多线程模型。
public static void main(String[] args) throws Exception {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new DiscardServerHandler());
}
});
ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync();
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
这里的是 示例是 Netty 服务端demo。
每一个 EventLoopGroup 都是 Reactor 的线程池。ServerBootstrap.group 需要接受两个参数 EventLoopGroup 参数。 一个是处理接收客户端的 TCP 连接(NIO 的 SelectionKey.OP_CONNECT),另一个是处理 I/O 相关的操作(NIO 的 SelectionKey.OP_READ, SelectionKey.OP_WRITE)。
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(1);
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(group, group);
//或者 b.group(group);
......
创建只有一个线程的 Reactor 线程池。把处理接收客户端 TCP 连接的 Reactor 线程池和处理I/O相关操作的 Reactor 线程池都是使用这个只有一个线程的 Reactor 线程池。
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup)
......
创建两个 Reactor 线程池,处理客户端 TCP 连接的线程池只有1个线程,而处理 I/O 的Reactor 线程池有多个线程处理。不知道线程数则默认是 2* CPU 个数。
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup)
......
创建两个 Reactor 线程池,处理客户端 TCP 连接的线程池和处理 I/O 操作的线程池都是多个线程处理。