[网络协议]Netty

Netty

Netty是一个异步的，基于事件驱动的NIO网络应用框架。主要针对在TCP协议下，面向Client端的高并发应用，或者Peer-to-Peer场景下的大数据持续传输的应用。

Netty is an asynchronous event-driven network application framework for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.

GitHub:https://github.com/netty/netty

线程模型

1. 传统阻塞I/O服务模型

   特点：采用阻塞I/O模式获取输入的数据，每个连接都需要独立的线程完成数据的输入、业务处理、数据返回。

   瓶颈：当并发数很大时，会创建大量的线程，导致CPU上下文频繁切换，占用系统资源。连接创建后，如果当前线程暂时没有数据可读时，该线程会阻塞在Read操作上，造成线程资源浪费。

   

2. Reactor模型

   根据Reactor的数量和处理资源池线程数量的不同，有3种典型的实现。

   基于I/O复用模型：多个连接公用一个阻塞对象，应用程序只需要在一个阻塞对象等待，无需阻塞等待所有连接。当某个连接有新的数据可以处理时，操作系统通知应用程序，线程从阻塞态返回。

   基于线程池复用线程资源：不必再为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务。

   

   • 单Reactor单线程

     

   • 单Reactor多线程

     

   • 主从Reactor多线程

     

3. Netty线程模型（基于主从Reactor多线程模型，其中主从Reactor多线程模型有多个Reactor）

   Netty抽象出两组线程池BoosGroup负责接收客户端的连接，WorkGroup负责网络的读写。

   BoosGroup和WorkGroup类型都是NioEventLoopGroup，相当于一个事件循环组，组中含有多个事件循环，每个事件循环是NioEventGroup。

   NioEventLoop表示一个不断循环的执行处理任务的线程，每个NioEventLoop都有一个Selector，用于监听绑定在其上的Socket的网络通信。

   NioEventLoopGroup可以有多个线程，即可以含有多个NioEventLoop。

   • 每个Boos NioEventLoop执行
     1. 轮训accept事件
     2. 处理accept事件，与clinet建立连接，生成NioSocketChannel，并将其注册到某个Worker NioEventLoop上的selector
     3. 处理任务队列，即runAllTasks
   • 每个Worker NioEventLoop执行
     1. 轮询read/write事件，即在对应的NoiSocketChannel处理I/O事件
     2. 处理任务队列，即runAllTasks

   每个Worker NioEventLoop处理业务是，会使用PipeLine，其中维护了多种处理器