Netty線程模型詳解

一、Netty線程模型圖

Netty是一個非阻塞的、事件驅動的網路應用程序框架。它提供了一個基於NIO的非同步通訊模型，採用了Reactor模式，使用單線程處理器（或少量線程池）來接收和處理所有的事件。下面是Netty線程模型的圖示：

Netty線程模型的特點是：

僅有一個線程(單線程)處理所有I/O事件。
事件處理是串列化的，同一時刻只能處理一個事件。
使用了多個線程池進行業務處理。

二、Netty線程模型有哪些

在Netty的線程模型中，常見的有以下線程池：

BOSS線程池: 接收連接到來並註冊每一個新的 Channel。
WORKER線程池: 處理業務請求。
業務線程池: 處理業務請求中的耗時操作。
定時器線程池: 處理定時任務。

三、Netty線程模型基於NIO

Netty線程模型基於NIO，因為NIO相對於BIO具有更好的並發性能，適用於高性能、高並發的網路應用。

Netty線程模型中的I/O事件是由Java NIO的Selector處理的。當一個Channel的連接建立成功後，將其註冊到Selector上，Selector會不斷地輪詢已經註冊的Channel，當發現Channel有事件發生時（例如：連接請求、數據到達等），則交給Worker線程池進行處理。

四、Netty線程模型詳解

Netty線程模型詳細解釋如下：

1. Bootstrap類的作用

Bootstrap類是客戶端程序的啟動引導類，用來配置和啟動Netty客戶端程序。其中，BOSS線程池的線程個數通過 bossGroup.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) 方法設置。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

try {
    Bootstrap b = new Bootstrap();                    // Bootstrap類
    b.group(bossGroup)                                // Boss線程池
     .channel(NioSocketChannel.class)                 // 設置socket工廠
     .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)         // 設置TCP參數
     .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
         @Override
         public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
             ch.pipeline().addLast(new HelloClientHandler());
         }
     });

    ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 8080).sync(); // 連接伺服器
    f.channel().closeFuture().sync();                       // 等待連接關閉
} finally {
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

2. Boss線程池

Boss線程池接收連接到來並註冊每一個新的 Channel。Boss線程池一般採用單線程模型，這也是為什麼說Netty是一種非阻塞、事件驅動的模型。

3. Worker線程池

Worker線程池處理業務請求，處理業務請求的過程中可能需要耗時操作，可以採用業務線程池進行處理。Worker線程池一般使用多線程模型，線程個數可以通過 workerGroup.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) 方法進行設置。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(5); // Worker線程池，有5個線程

try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();    // ServerBootstrap類
    b.group(bossGroup, workerGroup)               // Boss和Worker線程池
     .channel(NioServerSocketChannel.class)       // 設置channel工廠
     .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)      // 設置TCP參數
     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
     .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
     .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {// 業務處理類
         @Override
         public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
             ch.pipeline().addLast(new ServerHandler());
         }
     });

    ChannelFuture f = b.bind(8080).sync();        // 綁定埠
    f.channel().closeFuture().sync();            // 等待伺服器連接關閉
} finally {
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

4. 業務線程池

業務線程池處理業務請求中的耗時操作，使得Worker線程能夠快速地處理其他請求。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(5);
ExecutorService businessThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); // 業務線程池

try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
    b.group(bossGroup, workerGroup)
     .channel(NioServerSocketChannel.class)
     .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
     .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
     .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
         @Override
         public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
             ch.pipeline().addLast(new ServerHandler(businessThreadPool));
         }
     });

    ChannelFuture f = b.bind(8080).sync();        // 綁定埠
    f.channel().closeFuture().sync();            // 等待伺服器連接關閉
} finally {
    businessThreadPool.shutdown();
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

5. 定時器線程池

定時器線程池處理定時任務。Netty中的定時任務採用HashedWheelTimer實現。

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(5);
ExecutorService businessThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
HashedWheelTimer timer = new HashedWheelTimer();

try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
    b.group(bossGroup, workerGroup)
     .channel(NioServerSocketChannel.class)
     .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
     .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
     .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
         @Override
         public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
             ch.pipeline().addLast(new ServerHandler(businessThreadPool, timer));
         }
     });

    ChannelFuture f = b.bind(8080).sync();        // 綁定埠
    f.channel().closeFuture().sync();            // 等待伺服器連接關閉
} finally {
    timer.stop();
    businessThreadPool.shutdown();
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

五、Netty線程模型知乎

Netty線程模型可以參見知乎上的這個問題：https://www.zhihu.com/question/26928320

六、Netty線程模型 -CSDN

Netty線程模型可以參見CSDN博客上的這篇文章：https://blog.csdn.net/Colin_16/article/details/75522154

七、Netty模型

Netty是一個基於NIO的網路框架，適用於開發高性能、高可靠性的網路應用程序。

八、Netty框架幹什麼的

Netty框架提供了一些常用的協議的實現，比如HTTP、WebSocket、FTP等。在實際開發中，可以直接使用Netty提供的協議實現來快速地開發網路應用。

九、Netty框架原理

Netty框架的原理是基於NIO，採用了Reactor模式。使用單線程處理器（或少量線程池）來接收和處理所有的事件。事件處理是串列化的，同一時刻只能處理一個事件。使用了多個線程池進行業務處理。

十、Netty框架是什麼

Netty框架是一個基於Java NIO實現的網路應用框架，具有高性能、高可靠性、高並發性的特點，適用於開發高性能的網路應用。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/238125.html