手撕netty源码(一)- NioEventLoopGroup

文章目录

  • 前言
  • 一、NIO 与 netty
  • 二、NioEventLoopGroup 对象的创建过程
    • 2.1 创建流程图
    • 2.2 EventExecutorChooser 的创建


前言

processOn文档跳转
本文是手撕netty源码系列的开篇文章,会先介绍一下netty对NIO关键代码的封装位置,主要介绍 NioEventLoopGroup 对象的创建过程,看看new一个对象可以做哪些事情。


一、NIO 与 netty

平时使用NIO的主要步骤:

/*创建选择器的实例*/
Selector selector = Selector.open();
/*创建ServerSocketChannel的实例*/
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();/*设置通道为非阻塞模式*/
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
/*绑定端口*/
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
/*注册事件,表示关心客户端连接*/
serverSocketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT);
while(true){/*获取当前有哪些事件*/selector.select(1000);/*获取事件的集合*/Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();while(iterator.hasNext()){SelectionKey key = iterator.next();/*我们必须首先将处理过的 SelectionKey 从选定的键集合中删除。如果我们没有删除处理过的键,那么它仍然会在主集合中以一个激活的键出现,这会导致我们尝试再次处理它。*/iterator.remove();handleInput(key);}
}/*处理事件的发生*/
private void handleInput(SelectionKey key) throws IOException {if(key.isValid()){/*处理新接入的客户端的请求*/if(key.isAcceptable()){/*获取关心当前事件的Channel*/ServerSocketChannel ssc= (ServerSocketChannel) key.channel();/*接受连接*/SocketChannel sc = ssc.accept();System.out.println("==========建立连接=========");sc.configureBlocking(false);/*关注读事件*/sc.register(selector,SelectionKey.OP_READ);}/*处理对端的发送的数据*/if(key.isReadable()){SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();/*创建ByteBuffer,开辟一个缓冲区*/ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);/*从通道里读取数据,然后写入buffer*/int readBytes = sc.read(buffer);if(readBytes>0){/*将缓冲区当前的limit设置为position,position=0,用于后续对缓冲区的读取操作*/buffer.flip();/*根据缓冲区可读字节数创建字节数组*/byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];/*将缓冲区可读字节数组复制到新建的数组中*/buffer.get(bytes);String message = new String(bytes,"UTF-8");System.out.println("服务器收到消息:"+message);/*处理数据*/String result = Const.response(message);、、、、、}else if(readBytes<0){/*取消特定的注册关系*/key.cancel();/*关闭通道*/sc.close();}}、、、、}}

平时使用netty的主要步骤:

// 配置服务端的NIO线程组
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024).childHandler(new ServerInit());// 绑定端口,同步等待成功
b.bind(NettyConstant.SERVER_PORT).sync();

那么,netty 对 NIO 的封装具体体现在哪里呢?先揭晓答案,后续一点点细嚼慢咽

  1. 创建选择器的实例
    io/netty/channel/nio/NioEventLoop.java
NioEventLoop(NioEventLoopGroup parent, Executor executor, SelectorProvider selectorProvider,SelectStrategy strategy, RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler,EventLoopTaskQueueFactory taskQueueFactory, EventLoopTaskQueueFactory tailTaskQueueFactory) {super(parent, executor, false, newTaskQueue(taskQueueFactory), newTaskQueue(tailTaskQueueFactory),rejectedExecutionHandler);this.provider = ObjectUtil.checkNotNull(selectorProvider, "selectorProvider");this.selectStrategy = ObjectUtil.checkNotNull(strategy, "selectStrategy");final SelectorTuple selectorTuple = openSelector();this.selector = selectorTuple.selector;this.unwrappedSelector = selectorTuple.unwrappedSelector;
}
  1. 创建ServerSocketChannel的实例
    io/netty/channel/socket/nio/NioServerSocketChannel.java
private static ServerSocketChannel newChannel(SelectorProvider provider, InternetProtocolFamily family) {try {ServerSocketChannel channel =SelectorProviderUtil.newChannel(OPEN_SERVER_SOCKET_CHANNEL_WITH_FAMILY, provider, family);return channel == null ? provider.openServerSocketChannel() : channel;} catch (IOException e) {throw new ChannelException("Failed to open a socket.", e);}
}
  1. 设置通道为非阻塞模式
    io/netty/channel/nio/AbstractNioChannel.java
protected AbstractNioChannel(Channel parent, SelectableChannel ch, int readInterestOp) {super(parent);this.ch = ch;this.readInterestOp = readInterestOp;try {ch.configureBlocking(false);} catch (IOException e) {try {ch.close();} catch (IOException e2) {logger.warn("Failed to close a partially initialized socket.", e2);}throw new ChannelException("Failed to enter non-blocking mode.", e);}}
  1. 绑定端口
    io/netty/bootstrap/AbstractBootstrap.java
private static void doBind0(final ChannelFuture regFuture, final Channel channel,final SocketAddress localAddress, final ChannelPromise promise) {// This method is invoked before channelRegistered() is triggered.  Give user handlers a chance to set up// the pipeline in its channelRegistered() implementation.channel.eventLoop().execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {if (regFuture.isSuccess()) {channel.bind(localAddress, promise).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE);} else {promise.setFailure(regFuture.cause());}}});}
  1. 注册事件,表示关心客户端连接
    io/netty/channel/nio/AbstractNioChannel.java
protected void doRegister() throws Exception {boolean selected = false;for (;;) {try {selectionKey = javaChannel().register(eventLoop().unwrappedSelector(), 0, this);return;} catch (CancelledKeyException e) {if (!selected) {// Force the Selector to select now as the "canceled" SelectionKey may still be// cached and not removed because no Select.select(..) operation was called yet.eventLoop().selectNow();selected = true;} else {// We forced a select operation on the selector before but the SelectionKey is still cached// for whatever reason. JDK bug ?throw e;}}}}
  1. 获取当前事件的集合
  2. 处理事件
    io/netty/channel/nio/NioEventLoop.java
private int select(long deadlineNanos) throws IOException {if (deadlineNanos == NONE) {return selector.select();}// Timeout will only be 0 if deadline is within 5 microsecslong timeoutMillis = deadlineToDelayNanos(deadlineNanos + 995000L) / 1000000L;return timeoutMillis <= 0 ? selector.selectNow() : selector.select(timeoutMillis);
}private void processSelectedKeys() {if (selectedKeys != null) {processSelectedKeysOptimized();} else {processSelectedKeysPlain(selector.selectedKeys());}
}

其实,netty 也不难对吧
学习netty,主要学习它的设计思想和对性能优化的巧妙处理,当工作需要时,能够灵活运用

二、NioEventLoopGroup 对象的创建过程

2.1 创建流程图

在这里插入图片描述
可以看到,其实我们传的线程数量实际控制的是NioEventLoop对象创建的数量,而每个 NioEventLoop 其实是一个Executor执行器,那么至此,我们只是相当于创建了两个 NioEventLoopGroup 对象,他们分别有自己的children执行器 NioEventLoop 数组,同一个数组内的 NioEventLoop 共享一个ThreadPerTaskExecutor执行器,但是现在这个执行器后续如何处理事件和如何调度还不知道,后续会讲到,本文先看看创建NioEventLoopGroup对象都做了什么
在这里插入图片描述

2.2 EventExecutorChooser 的创建

// io/netty/util/concurrent/MultithreadEventExecutorGroup.java
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args);
}// io/netty/util/concurrent/MultithreadEventExecutorGroup.java
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor,EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) {checkPositive(nThreads, "nThreads");if (executor == null) {executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());}children = new EventExecutor[nThreads];for (int i = 0; i < nThreads; i ++) {boolean success = false;try {children[i] = newChild(executor, args);success = true;} catch (Exception e) {// TODO: Think about if this is a good exception typethrow new IllegalStateException("failed to create a child event loop", e);} finally {、、、}}// *********关键代码********chooser = chooserFactory.newChooser(children);、、、
}// io/netty/util/concurrent/DefaultEventExecutorChooserFactory.java
public EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {if (isPowerOfTwo(executors.length)) {return new PowerOfTwoEventExecutorChooser(executors);} else {return new GenericEventExecutorChooser(executors);}
}private static boolean isPowerOfTwo(int val) {return (val & -val) == val;
}

这段代码很简单但是有需要我们学习的地方,从类名和方法名可以看出来,这个工厂类是创建事件执行者选择器的,并且是通过我们创建NioEventLoopGroup时指定的线程数来创建不同的选择器:

  • 当数量是2的次幂时,创建PowerOfTwoEventExecutorChooser
  • 否则,创建GenericEventExecutorChooser

(val & -val) == val
netty 使用这种方法来判断一个数是不是2的倍数,稍微讲一下,& 是"与"运算,只有1&1才得1,那么一个数的负数用二进制是怎么表示的呢?答案是“补码”,也就是对这个数的二进制取反+1,举例:
8的二进制是0000 1000,取反之后是 1111 0111,加1之后是 1111 1000,所以-8的二进制就是 1111 1000

0000 1000 & 1111 1000 = 0000 1000
学到了吧,以后有人问你如何判断一个数是不是2的次幂时,就可以用这个方法,因为二进制与或运算比加减运算更加高效

在这里插入图片描述

从这个工厂类的注释看,无论使用哪个选择器,策略都是轮询,那么为什么还涉及两个选择器呢?来看看具体实现:

private static final class PowerOfTwoEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();private final EventExecutor[] executors;PowerOfTwoEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {this.executors = executors;}@Overridepublic EventExecutor next() {return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1];}
}private static final class GenericEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {// Use a 'long' counter to avoid non-round-robin behaviour at the 32-bit overflow boundary.// The 64-bit long solves this by placing the overflow so far into the future, that no system// will encounter this in practice.private final AtomicLong idx = new AtomicLong();private final EventExecutor[] executors;GenericEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {this.executors = executors;}@Overridepublic EventExecutor next() {return executors[(int) Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)];}
}

PowerOfTwoEventExecutorChooser 中定义了一个AtomicInteger idx,选择执行器的算法是“idx.getAndIncrement() & executors.length - 1”,举例说明:如果executors.length是2的次幂,那么二进制就是1000…,那么减1之后就是 01111…,和任何数做“按位与”运算,结果都只会是0到executors.length - 1之间,只要这个数递增的,那么就会在0到executors.length - 1之间轮询,达到轮询的目的,很巧妙吧,又学到了~

GenericEventExecutorChooser 的算法就很普通了,对executors.length取余

所以,在创建NioEventLoopGroup的时候,知道如何指定线程数了吧!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/314622.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

浅谈叉车车载电脑的市场现状

叉车的起源 叉车源于美国&#xff0c;兴于日本&#xff0c;虽然中国起步较晚&#xff0c;但是近些年来发展迅速。叉车又称叉式装载车&#xff0c;是对于成件托盘类货物进行装卸、堆垛和短距离运输&#xff0c;实现重物搬运作业的轮式工业车辆。 叉车的分类 叉车分为以上六大类…

OpenWrt上的docker容器无法访问外网解决

容器里能ping通OpenWrt的管理地址和wan口地址&#xff0c;但ping外网别的ip或域名就无法访问 简单修改设置就可以&#xff1a; Luci>网络>防火墙>转发&#xff1a;接受 ->保存应用

【Web】DASCTF X GFCTF 2024|四月开启第一局 题解(全)

目录 EasySignin cool_index SuiteCRM web1234 法一、条件竞争(没成功) 法二、session反序列化 EasySignin 先随便注册个账号登录&#xff0c;然后拿bp抓包改密码(username改成admin) 然后admin / 1234567登录 康好康的图片功能可以打SSRF&#xff0c;不能直接读本地文…

Hive安装部署

Apache Hive是一个基于Hadoop分布式文件系统、使用MapReduce算法执行大规模离线数据分析的数据仓库&#xff0c;本文主要描述Hive的安装部署。 如上所示&#xff0c;Hive总体应用架构图&#xff0c;其中&#xff0c;Hive基于HBase或者使用Hadoop分布式文件系统执行MapReduce的分…

Zephyr sensor子系统学习

一、背景 2023年7月份nRF Connect SDK 2.4.0最新版本&#xff0c;使用的Zephyr V3.3版本。从Zephyr 3.5版本在子系统中加入了sensing子系统。 现在最新的nRF Connect SDK 2.6.0 release支持v3.5.99-ncs1&#xff0c;已经支持sensing子系统 nRF52840现在官方支持两个传感器de…

yudao-cloud微服务系统系统模块+后台管理系统成功运行

&#x1f339;作者主页&#xff1a;青花锁 &#x1f339;简介&#xff1a;Java领域优质创作者&#x1f3c6;、Java微服务架构公号作者&#x1f604; &#x1f339;简历模板、学习资料、面试题库、技术互助 &#x1f339;文末获取联系方式 &#x1f4dd; 系列文章目录 第一章 芋…

python基础知识—while和for循环(三)

&#x1f3ac; 秋野酱&#xff1a;《个人主页》 &#x1f525; 个人专栏:《Java专栏》《Python专栏》 ⛺️心若有所向往,何惧道阻且长 文章目录 一&#xff1a;while循环1.1程序的三种执行流程1.2while循环1.3循环变量和死循环 二&#xff1a;for循环2.1for循环2.2range 一&…

OSI七层模型、TCP/IP五层模型理解(个人解读,如何理解网络模型)

OSI七层模型 七层模型&#xff0c;亦称OSI&#xff08;Open System Interconnection&#xff09;。参考模型是国际标准化组织&#xff08;ISO&#xff09;制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系&#xff0c;一般称为OSI参考模型或七层模型。它是一个七层的、抽象的模…

UVa12313 A Tiny Raytracer

UVa12313 A Tiny Raytracer 题目链接题意分析AC 代码 题目链接 UVA - 12313 A Tiny Raytracer 题意 给出 《训练指南》题意翻译 本题的任务是实现一个小型光线追踪渲染器。场景由若干三角形网格&#xff08;triangle mesh&#xff09;组成&#xff0c;有且仅有一个点光源&…

ESP32开发

目录 1、简介 1.1 种类 1.2 特点 1.3 管脚功能 1.4 接线方式 1.5 工作模式 2、基础AT指令介绍 2.1 AT指令类型 2.2 基础指令及其描述 2.3 使用AT指令需要注意的事 3、AT指令分类和提示信息 3.1 选择是否保存到Flash的区别 3.2 提示信息 3.3 其他会保存到Flash的A…

界面组件DevExpress Blazor UI v23.2 - 支持.NET 8、全新的项目模版

DevExpress Blazor UI组件使用了C#为Blazor Server和Blazor WebAssembly创建高影响力的用户体验&#xff0c;这个UI自建库提供了一套全面的原生Blazor UI组件&#xff08;包括Pivot Grid、调度程序、图表、数据编辑器和报表等&#xff09;。 DevExpress Blazor控件目前已经升级…

RISC-V CVA6 在 Linux 下相关环境下载与安装

RISC-V CVA6 在 Linux 下相关环境下载与安装 所需环境与源码下载 CVA6 源码下载 首先&#xff0c;我们可以直接从 GitHub 一次性拉取所有源码&#xff1a; git clone --recursive https://github.com/openhwgroup/cva6.git如果这里遇到网络问题&#xff0c;拉取失败&#x…

阿里云企业邮箱API的使用方法?调用限制?

阿里云企业邮箱API性能如何优化&#xff1f;配置邮箱API的优势&#xff1f; 阿里云企业邮箱以其稳定、高效和安全的特点&#xff0c;受到了众多企业的青睐。而阿里云企业邮箱API的开放&#xff0c;更是为企业提供了更加灵活、便捷的管理和操作方式。下面&#xff0c;我AokSend…

Linux的学习之路:22、线程(2)

摘要 本章继续讲一下线程的东西 目录 摘要 一、抢票 二、加锁保护 三、死锁 1、死锁四个必要条件 2、避免死锁 四、同步 1、常见的线程安全的情况 2、常见不可重入的情况 3、常见可重入的情况 4、可重入与线程安全联系 5、可重入与线程安全区别 一、抢票 这里回…

启动 UE4编辑器报 加载 Plugin 失败

启动 UE4编辑器报 加载 Plugin 失败&#xff0c;报如下错误&#xff1a; Plugin ‘SteamVR’ failer to load because module ‘SteamVR’ could not be found. Please ensure the plugin is properly installed, otherwise consider disabling the plugin for this project. …

新时代凌迟:考研

我不喜欢上班&#xff0c;但我很欣赏老板的品味&#xff0c;因为咱们公司竟然还在订阅报纸&#xff0c;而且只有一份&#xff0c;《中国青年报》。 这份报纸我最喜欢看的是“冰点周刊”专栏&#xff0c;因为这个栏目能让读者相信&#xff1a;报纸远远可以超越一天的生命。 昨天…

前端框架编译器之模板编译

编译原理概述 编译原理&#xff1a;是计算机科学的一个分支&#xff0c;研究如何将 高级程序语言 转换为 计算机可执行的目标代码 的技术和理论。 高级程序语言&#xff1a;Python、Java、JavaScript、TypeScript、C、C、Go 等。计算机可执行的目标代码&#xff1a;机器码、汇…

JavaEE初阶——多线程(六)——线程池

T04BF &#x1f44b;专栏: 算法|JAVA|MySQL|C语言 &#x1faf5; 小比特 大梦想 此篇文章与大家分享多线程的第六篇文章,关于线程池 如果有不足的或者错误的请您指出! 目录 3.线程池3.1标准库的线程池3.2 标准库自己提供的几个工厂类3.3自己实现一个线程池完成大体框架接下来完…

OpenHarmony实战开发-使用SmartPerf-Host分析应用性能

简介 SmartPerf-Host是一款深入挖掘数据、细粒度展示数据的性能功耗调优工具&#xff0c;可采集CPU调度、频点、进程线程时间片、堆内存、帧率等数据&#xff0c;采集的数据通过泳道图清晰地呈现给开发者&#xff0c;同时通过GUI以可视化的方式进行分析。该工具当前为开发者提…

LayuiMini使用时候初始化模板修改(下载源码)

忘记加了 下载 地址 &#xff1a; layui-mini: layuimini&#xff0c;后台admin前端模板&#xff0c;基于 layui 编写的最简洁、易用的后台框架模板。只需提供一个接口就直接初始化整个框架&#xff0c;无需复杂操作。 LayuiMini使用时候初始化模板官网给的是&#xff1a; layu…