netty 源码分析之（二.1）ServerBootstrap、Boss/workers线程池

1、 ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(

                new NioServerSocketChannelFactory(

                        Executors.newCachedThreadPool(),

                        Executors.newCachedThreadPool()));

或者，NioServerSocketChannelFactory(

            Executor bossExecutor, Executor workerExecutor,

            int workerCount) {

中，第二个参数（线程池）用于运行NioWorker。第三个参数（workerCount）表示NioWorker最大个数，即最大的并发量。默认是（cpu个数*2）。

 

boss线程和worker线程

 

可以这么说，ServerBootstrap监听的一个端口对应一个boss线程，它们一一对应。比如你需要netty监听80和443端口，那么就会有两个boss线程分别负责处理来自两个端口的socket请求。在boss线程接受了socket连接求后，会产生一个channel（一个打开的socket对应一个打开的channel），并把这个channel交给ServerBootstrap初始化时指定的ServerSocketChannelFactory来处理，boss线程则继续处理socket的请求。

 

ServerSocketChannelFactory则会从worker线程池中找出一个worker线程来继续处理这个请求。
如果是OioServerSocketChannelFactory的话，那个这个channel上所有的socket消息消息，从开始到channel（socket）关闭，都只由这个特定的worker来处理，也就是说一个打开的socket对应一个指定的worker线程，这个worker线程在socket没有关闭的情况下，也只能为这个socket处理消息，无法服务器他socket。

 

如果是NioServerSocketChannelFactory的话则不然，每个worker可以服务不同的socket或者说channel，worker线程和channel不再有一一对应的关系。
显然，NioServerSocketChannelFactory只需要少量活动的worker线程及能很好的处理众多的channel，而OioServerSocketChannelFactory则需要与打开channel等量的worker线程来服务。

 

线程是一种资源，所以当netty服务器需要处理长连接的时候，最好选择NioServerSocketChannelFactory，这样可以避免创建大量的worker线程。在用作http服务器的时候，也最好选择NioServerSocketChannelFactory，因为现代浏览器都会使用http keepalive功能（可以让浏览器的不同http请求共享一个信道），这也是一种长连接

 

Netty网络线程模型主要有两类线程组成：boss线程、worker线程。启动一个server实例只会产生一个boss线程，boss线程主要负责监听端口，当有新的连接请求时就会产生一个task交给worker线程池处理，worker线程池中线程的个数默认是cpu个数的2倍。

 

 

Netty网络I/O操作采用了目前流行的I/O多路选择器Selector方式（具体的实现是select/poll，还是epoll/kqueue，是由java虚拟机根据具体操作系统的实现来决定的）。

       Worker线程池中每个线程都维护几个处理队列（如注册队列，写任务队列等），每个队列中实际上都注册着一些interestOPS（感兴趣的操作集），worker线程不断的循环地做select操作，boss线程不断地将新的连接请求注册到一个work线程的注册队列中，每次都是轮询出worker线程池中的一个线程：

 

NioWorker nextWorker() {
        return workers[Math.abs(workerIndex.getAndIncrement() % workers.length)];
}

Worker线程中如果selectors.keys操作结果为空，则会主动退出，当又有新的连接请求被boss线程加到相应的worker线程的队列时，该worker线程又会重新启动。

 

 

       这里在处理线程间同步和互斥时用了2个锁：

 

1.  一个started标志，主要用于判断当前线程是否已经启动，当boss线程选择了一个worker线程后，想把新请求加入到该worker线程的新请求队列时，若该started=false，则表示该worker线程没有启动，所以要先启动worker线程，若started=true，则表示该worker线程已启动，则直接把请求加入到该worker线程的请求队列就行了。当worker线程的队列中没有了操作，即为空时，worker线程会主动退出，并设置started=false。故，对于started，boss线程和worker线程间要进行同步，所以使用了       synchronized(startStopLock)
2.  Selectors选择器操作本身是同步的，但对selectionkey的操作则需要进行同步控制，所以又用到了一个锁：selectorGuard = newReentrantReadWriteLock()

 

 

第一个是互斥锁；第二个是读写锁

 

每个worker线程各自使用一个selector，即每个worker线程的请求队列中所有的新请求（即一个SocketChannelclient）都会在该worker线程的Selector中注册感兴趣的选择键集。