Netty专栏（五）——— EventLoop和线程模型

本文主要是介绍Netty专栏（五）——— EventLoop和线程模型，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Netty-In-Action

@author 鲁伟林
记录《Netty 实战》中各章节学习过程，写下一些自己的思考和总结，帮助使用Netty框架的开发技术人员们，能够有所得，避免踩坑。
本博客目录结构将严格按照书本《Netty 实战》，省略与Netty无关的内容，可能出现跳小章节。
本博客中涉及的完整代码：
GitHub地址: https://github.com/thinkingfioa/netty-learning/tree/master/netty-in-action。
本人博客地址: https://blog.csdn.net/thinking_fioa

第7章 EventLoop和线程模型

在本章开始前，推荐一本书籍《Java并发编程实战》，此书应该是所有Java开发人员必读书籍。

7.1 线程模型概述

基本的线程池化模式：

从线程池中的空闲线程列表中选择一个Thread，指派去运行一个已提交的任务
任务完成后，该Thread重新回到线程池，使其可被重用

线程池通过缓存和重用Thread，减少了线程创建和销毁的过程，极大的提高了性能。但是它并不能消除上下文切换所带来的开销，随着项目中线程数据量的增多，这种切换所带来的开销非常严重。

7.2 EventLoop接口

EventLoop通俗的理解就是：事件循环。直观的代码逻辑:

while (!terminated) {List<Runnable> readyEvents = blockUntilEventsReady();for (Runnable ev: readyEvents) {ev.run();}
}

Netty提供的EventLoop结合了JDK的并发编程和Channel的事件，类层次如下

约定俗成的关系(非常重要):

一个EventLoopGroup包含一个或多个EventLoop
一个EventLoop在其生命周期内只能和一个Thread绑定
所有I/O操作和事件都分配给EventLoop绑定的Thread处理
一个Channel在其生命周期内，只能注册于一个EventLoop
一个EventLoop可能被分配处理多个Channel。也就是EventLoop与Channel是1:n的关系
一个Channel上的所有ChannelHandler的事件由绑定的EventLoop中的I/O线程处理
不要阻塞Channel的I/O线程，可能会影响该EventLoop中其他Channel事件处理
EventLoop接口中只定义一个方法: parent() ----- 用于返回当前EventLoop实现的实例所属的EventLoopGroup的引用

7.2.2 Netty3与Netty4中I/O操作区别

Netty3中不保证多个线程不会在同一时刻访问出站事件 ----- 不同的线程掉用Channel.write()方法，同一个Channel可能同时触发出站事件。
Netty4中所有的出站事件肯定是交由EventLoop绑定的线程异步处理，所以不会存在Netty3多个线程访问一个Channel的问题
Netty3中exceptionCaught事件是一个入站事件，可能在Channel.write()出站事件发生时，发生异常，产生一个exceptonCaught入站事件，则会将异常交由I/O线程处理，存在上下文切换
Metty4则保证Channel上所产生的所有I/O事件，都交由某个指定的EventLoop来处理

7.3 任务调度

调度一个任务以便稍后(延迟)执行或者周期性地执行

7.3.1 JDK的任务调度API

JDK提供Timer定时器和ScheduledExecutorService来实现调度功能。推荐使用ScheduledExecutorService。

ScheduledExecutorService与Timer定时器比较:

Timer执行周期任务严格依赖于系统时间。比如，每5秒执行一次定时任务，当前时间是:2018-08-22 09:00:00，如果将机器时间调成昨天时间2018-08-21。那么Timer定时任务将失效。而ScheduledExecutorService依然有效，其基于时间的延迟，与系统时间改变无关
Timer是单线程，当执行多个任务时，任务1抛出异常并且为正常处理，Timer线程将退出。所有的任务都不再被调度。而ScheduledExecutorService则保证task1出现异常时，不影响task2的运行
Timer是单线程，如果task1执行非常耗时，则会影响task2执行。而ScheduledExecutorService则可以是多线程处理