Netty架構(gòu)模型

1.Netty的邏輯架構(gòu)

Y2jlqK.png

如上圖邏輯架構(gòu)參考《Netty權(quán)威指南》屉栓,Netty也是基于三層模型來實現(xiàn)的

1.1 Reactor通信調(diào)度層

?&nbs;上圖中最底層Reactor層它由一系列輔助類完成,包括Reactor線程NioEventLoop及其父類舷蒲、NioSocketChannel/它由一系列輔助類完成,包括Reactor線程NioEventLoop及其父類、NioSocketChannel/網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存緩沖區(qū)中友多,然后觸發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)事件牲平,例如連接創(chuàng)建、連接激活域滥、網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存緩沖區(qū)中纵柿,然后觸發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)事件,例如連接創(chuàng)建启绰、連接激活昂儒、的處理。

1.2 責(zé)任鏈Pipeline層

它負責(zé)事件在職責(zé)鏈中的有序傳播委可,同時負責(zé)動態(tài)地編排職責(zé)鏈渊跋。職責(zé)鏈可以選擇監(jiān)聽和處理自己關(guān)心的事件,它可以攔截處理和向后/向前傳播事件着倾。不同應(yīng)用的Handler節(jié)點的功能也不同拾酝,通常情況下,往往會開發(fā)編解碼Hanlder用于消息的編解碼卡者,它可以將點的功能也不同蒿囤,通常情況下,往往會開發(fā)編解碼Hanlder用于消息的編解碼崇决,它可以將不需要感知底層的協(xié)議差異和線程模型差異蟋软,實現(xiàn)了架構(gòu)層面的分層隔離。

1.3 業(yè)務(wù)邏輯層Service

這個也是我們開發(fā)最需要關(guān)心的層嗽桩,用來和上面的Reactor和Pipeline相互解耦岳守。常見我們的使用某種協(xié)議或者定制以及相關(guān)業(yè)務(wù)處理都是操作的這一層。

從上面看除了三層外碌冶,發(fā)現(xiàn)其實有兩條線路:一條用作監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)湿痢;另外一條基于Task做的個調(diào)度任務(wù)的路線(這個就和我們EventLoop實現(xiàn)有關(guān)了,后面詳解)

2.Netty的工作架構(gòu)

Y2zbWQ.png

如圖,這幅圖摘于網(wǎng)絡(luò)譬重,來源后面有附拒逮,這是我們常用的netty的工作模型,不過netty也是可以對于這個reactor做相對應(yīng)的調(diào)整臀规。詳解reactor模型

2.1 Reactor模型

Reactor 的線程模型有三種:單線程模型滩援、多線程模型、主從多線程模型塔嬉。

1)單線程模型

首先來看一下單線程模型:


image

所謂單線程, 即Acceptor 處理和handler 處理都在同一個線程中處理玩徊。這個模型的壞處顯而易見:當(dāng)其中某個Handler阻塞時, 會導(dǎo)致其他所有的Client 的Handler 都得不到執(zhí)行,并且更嚴重的是谨究,Handler 的阻塞也會導(dǎo)致整個服務(wù)不能接收新的Client 請求(因為Acceptor 也被阻塞了)恩袱。因為有這么多的缺陷,因此單線程Reactor 模型應(yīng)用場景比較少胶哲。

2)Reactor 多線程模型

那么畔塔,什么是多線程模型呢? Reactor 的多線程模型與單線程模型的區(qū)別就是Acceptor 是一個單獨的線程處理,并且有一組特定的NIO 線程來負責(zé)各個客戶端連接的IO 操作如下圖所示

image

Reactor 多線程模型有如下特點:

  • 1鸯屿、有專門一個線程澈吨,即Acceptor 線程用于監(jiān)聽客戶端的TCP 連接請求。
  • 2寄摆、客戶端連接的IO 操作都由一個特定的NIO 線程池負責(zé).每個客戶端連接都與一個特定的NIO 線程綁定,因此在這個客戶端連接中的所有IO 操作都是在同一個線程中完成的棚辽。
  • 3、客戶端連接有很多冰肴,但是NIO 線程數(shù)是比較少的屈藐,因此一個NIO 線程可以同時綁定到多個客戶端連接中。
    接下來我們再來看一下Reactor 的主從多線程模型熙尉。一般情況下, Reactor 的多線程模式已經(jīng)可以很好的工作了

3) Reactor 的主從多線程

但是我們想象一個這樣的場景:如果我們的服務(wù)器需要同時處理大量的客戶端連接請求或我們需要在客戶端連接時联逻,進行一些權(quán)限的校驗,那么單線程的Acceptor 很有可能就處理不過來检痰,造成了大量的客戶端不能連接到服務(wù)器包归。Reactor 的主從多線程模型就是在這樣的情況下提出來的,它的特點是:服務(wù)器端接收客戶端的連接請求不再是一個線程铅歼,而是由一個獨立的線程池組成公壤。

其線程模型如下圖所示:


image

可以看到,Reactor 的主從多線程模型和Reactor 多線程模型很類似椎椰,只不過Reactor 的主從多線程模型的Acceptor使用了線程池來處理大量的客戶端請求厦幅。

這里的Reactor模型也是給后面分析NioEventLoop源碼打一個鋪墊;
Netty可以在啟動前通過相關(guān)參數(shù)控制使用某一個線程模型慨飘。

Reactor線程的使用建議:

  • (1)創(chuàng)建兩個NioEventLoopGroup确憨, 用于邏輯隔離NIO Acceptor和NIO I/O線程译荞。
  • (2)盡量不要在ChannelHandler中啟動用戶線程(解碼后用于將POJO消息派發(fā)到后端業(yè)務(wù)線程的除外)。
  • (3)解碼要放在NIO線程調(diào)用的解碼Handler中進行休弃,不要切換到用戶線程中完成消息的解碼吞歼。
  • (4)如果業(yè)務(wù)邏輯操作非常簡單,沒有復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯計算塔猾,沒有可能會導(dǎo)致線程被阻塞的磁盤操作篙骡、數(shù)據(jù)庫操作、網(wǎng)路操作等丈甸,可以直接在NIO線程上完成業(yè)務(wù)邏輯編排,不需要切換到用戶線程糯俗。
  • (5)如果業(yè)務(wù)邏輯處理復(fù)雜,不要在NIO線程上完成老虫,建議將解碼后的POJO消息封裝成Task,派發(fā)到業(yè)務(wù)線程池中由業(yè)務(wù)線程執(zhí)行茫多,以保證NIO線程盡快被釋放祈匙,處理其他的I/O操作。

參考:《Netty權(quán)威指南》
參考:https://www.cnblogs.com/imstudy/p/9908791.html

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