Netty模型

注册channel到Selector

Worker线程1

轮询监听的IO事件

应用程序

selector

监听

Reactor单线程

select

Worker1

Netty架构分析-简易

ChannelHandler

dispatch

worker Group

send

BossGroup

Thread

Client

WorkerGroup

ChannelPipeline

数据传输

读取数据

线程NioEventLoop

read

请求

数据处理（编码）

处理请求

Netty主要基于主从Reactors多线程，并且做了一定改进：1. BossGroup线程维护Selector，只关注Accept2. 当接收到Accept事件，获取到对应的SocketChannel，封装成NIOSocketChannel并注册到Worker线程（事件循环），并进行维护3.当worker线程监听到selector中通道发生自己感兴趣的事件后，就由handler进行处理，注意handler已经加入到通道。

Handler2

业务处理

Handler Pipeline系统处理逻辑

SubReactor

InboundEvent

TaskQueue

Worker线程池

NioEventLoop

说明：在使用Netty进行编程时，拦截操作和转换出入站数据，只需要您提供callback或者利用future即可，这使得链式编程操作简单，高效，并有利于编写可重复的，通用的代码。

NIOSocketChannel

处理任务队列

handler

ChannelHandlerContext

InboundHandler

Acceptor

Handler1

Worker线程2

处理IO事件

处理线程

ChannelPipeline提供了ChannelHandler链的容器。保存了ChannelHandler的List，用于处理或者拦截Channel的入站事件和出站操作。以客户端为例，如果事件运动方向是从客户端到服务端的，那么就是出站，如果客户端发送给服务端的数据会通过pipeline中一系列的ChannelOutboundHandler，并且被这些handler处理，反之则称为入站的。

head

线程组EventLoopGroup(CPU核 * 2)

ServerSocketChannel

响应缓冲队列

1. 一个Channel包含了一个ChannelPipeline，而ChannelPipeline中又维护了一个由ChannelHandlerContext组成的双向链表，并且每个ChannelHandlerContext又关联着一个ChannelHandler2. 入站事件和出站事件在一个双向链表中，入站事件会从链表head往后传递到最后一个入站的handler，出站事件会从链表tail往前传递到最前一个出站的handler，两种类型的handler互不干扰。

Netty架构分析-详细

单Reactor线程

网络端口

handler在handler处理中可以使用callback或者future实现异步

Reactor

tail

注册

返回响应数据

accept

Channel

关注OP_ACCEPT

finishConnect完成连接的建立

显示数据

对客户端连接accept()

异步模型工作原理

Child线程组EventLoopGroup

Reactor主线程

NioServerSocketChannel

Selector多路复用轮询组件

SocketChannel客户端连接

异步模型Future-Listener机制1. 当future对象刚刚创建时，处于非完成状态，调用者可以通过返回的ChannelFuture来获取操作执行的状态，注册监听函数来执行完成后的操作。2. 常见有如下操作：* 通过isDone方法来判断当前操作是否完成* 通过isSuccess方法来判断已完成操作的当前操作是否成功* 通过getCause方法来获取已完成的当前操作失败的原因* 通过isCancelled方法来判断已完成的当前操作是否被取消* 通过addListener方法注册监听器，当操作已完成（isDone方法返回完成），将会通知指定监听器，如果Future对象已完成，则通知指定的监听器。3. 绑定端口是异步操作，当绑定操作处理完，将会调用相应的监听器处理逻辑。4. 相比传统阻塞I/O，执行I/O操作后，线程会被阻塞住，直到操作完成。异步处理的好处是不会造成线程阻塞，线程在I/O操作期间可以执行别的程序，在高并发情形下会更稳定和更高吞吐量。

Read / Write

MainReactor

注册上去

step 1:select

NioEventGroup

Worker Group

建立连接

Reactor多线程

connect建立网络连接

step 3:runAllTasks

发送请求

SocketChannel

请求数据ByteBuf

Boss Group

step 2:processSelectedKeys

OutboundEvent

处理响应

......

Pineline

Handler

OutboundHandler

Unsafe网络通信组件

NioSocketChannel

Parent线程组EventLoopGroup（CPU核*2）

Reactor子线程

监听请求

关注OP_CONNET

1. Netty抽象出两组线程池 Boss Group 专门负责接收客户端的连接，WorkerGroup 专门负责网络读写操作。2. BossGroup 和 WorkerGroup类型都是NioEventLoop3. NioEventGroup相当于一个事件循环组，这个组中含有多个事件循环，每一个事件循环是NioEventLoop4. 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点socket网络通讯。NioEventLoop内部采用串行化设计，从消息的读取->解码->处理->编码->发送，始终由NioEventLoop负责。5. NioEventLoopGroup可以有多个线程，即可以含有多个NioEventLoop。6. 每个Boss NioEventLoop循环执行的步骤有3步1) 轮询accept事件2) 处理accept事件，与client建立连接，生成NioSocketChannel，并将其注册到某个Worker NIOEventLoop上的selector3) 处理任务队列的任务，即runAllTasks7. 每个Work NIOEventLoop循环执行的步骤1) 轮询read，write事件2) 处理i/o事件，即read，write事件，在对应NioSocketChannel处理3) 处理任务队列的任务，即runAllTasks8. 每个Worker NIOEventLoop 处理业务时，会使用pipeline(管道)，pipeline中包含了channel，即通过pipeline可以获得对应通道，管道中维护了很多handler处理器。

RecvByteBufAllocator动态缓冲分配组件

读取响应数据

Accept

Netty模型

发送响应

主从Reactor多线程

请求缓冲队列

传统阻塞I/O服务模型

响应数据ByteBuf