dubbo底层之Netty

背景

1. Java线程：由开始的单线程，到通过new Thread()创建的多线程，再到现如今的线程池，Java多线程编程的效率和性能有了很大的提升
2. Reactor模型：基于事件驱动，适合处理海量I/O事件

　　　　1）  单线程模型，所有的IO操作都在一个NIO线程上完成

　　　　存在性能和可靠性上的问题

　　　　2）  多线程模型，有一组NIO线程处理IO操作

　　　　有一个专门的NIO线程-Acceptor线程用于监听服务端，接收客户端的TCP连接请求；

　　　　有一个NIO线程池，负责消息的读取、发送、编码、解码；

　　　　一个NIO线程能负责N条链路，一条链路只能由一个线程负责（防止发生并发操作问题）

　　　　3）  主从多线程模型

　　　　添加主线程池用于处理客户端的连接请求，一旦链路建立成功（经过握手、认证等过程），就将链路注册到从线程池的IO线程上，由IO线程负责后续的IO操作

Netty线程模型

　　1.线程模型分类

　　　　1）  服务端线程模型，类似于Reactor的多线程模型

　　　　2）  客户端线程模型：由客户端创建SocketChannel，发起连接，线程池判断连接结果，如果连接成功，则监听读操作位，否则监听连接操作位，一旦连接成功就监听读操作位

　　2.Reactor线程NioEventLoop

　　　　1）  作为服务端Acceptor线程，处理客户端的连接请求

　　　　2）  作为客户端的connector，注册监听连接操作位，判断异步连接结果

　　　　3）  作为IO线程，监听读操作位，负责从SorcketChannel中读取报文

　　　　4）  作为IO线程，监听写操作位，负责向SocketChannel写入报文发送给对方

　　　　5）  作为定时线程，执行定时任务（链路空闲检测，心跳检测）

　　　　6）  作为线程执行器，可以执行普通的任务线程

　　3.NioEventLoop设计原理

　　　　1）  串行化设计理念：NioEventLoop线程池中有若干个NioEventLoop线程，每一个NioEventLoop线程串行执行Handler链；每当有一个客户端接入，从线程池中获取一个可用的NioEventLoop线程，当数组到达上限之后，从0开始（负载均衡）；每个客户端连接一个线程，这样保证了数据的安全性（避免多个线程同时访问）

　　　　2）  定时任务和时间轮算法：客户端连接超时，链路空闲检测

　　　　Netty的定时任务调度就是基于时间轮调度算法，首先查看任务队列中是否有超时的定时任务或者普通任务，有则执行（按照时间片原则分配运行时间），没有就等待定时任务中延迟最小的任务（即即将第一个超时的任务）的延迟时间，然后将扫描定时任务，将超时的定时任务加入任务队列，在任务执行时，Netty每执行64个定时任务就检测一次是否达到执行时间上限，达到则退出，如果没有执行完就放到下次轮询时再处理。

　　　　3）  Netty是个异步高性能NIO框架，不是业务处理容器，不需要也不应该提供业务容器和业务线程，，只需要提供和管理NIO线程，关于业务层模型由用户自己集成。

Netty结构

PS：图中有一点修正一下，SocketChannel是建立在客户端与服务端之间的，EventLoopGroup线程池中的一个线程与SocketChannel绑定，在服务端后续的线程处理之前，需要从SocketChannel中读取参数，在处理之后，需要向SocketChannel中写入处理结果。

Dubbo通信层（利用Netty）的实现过程