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NioEventLoop核心原理解析

NioEventLoop问题整理

1.默认下Netty服务端起多少线程及何时启动？

默认情况下，Netty服务端会根据CPU核数的2倍创建线程。如果调用EventExecutor.execute(task)时，当前线程不是Netty的Reactor线程（即不是NioEventLoop对应的线程实体），则会启动当前线程作为Reactor线程。

2.Netty如何解决JDK空轮询问题？

Netty通过监控Selector的阻塞时间，如果发现某次阻塞时间过短（默认512次），则重建Selector，并将旧Selector上的键转移至新Selector上。这种机制有效避免了JDK空轮询问题。

3.Netty如何保证异步串行无锁化？

• 场景一：当处理客户端Channel时，无需同步，直接支持多线程并发。
• 场景二：ChannelHandler中的操作默认线程安全，无需同步。

Netty在外部线程调用EventLoop方法时，通过inEventLoop()判断线程是否为Reactor线程，不是则将操作封装为Task存入MPSC队列，待Reactor线程执行。

Reactor线程模型理解

Reactor线程模型主要分三部分：

1. NioEventLoop创建

• 创建入口：通过new NioEventLoopGroup()创建NioEventLoopGroup实例。
• 确定线程数：默认为2倍CPU核数，或传入指定数量。
• 创建流程：
• 创建ThreadPerTaskExecutor线程执行器。
• 使用for循环创建NioEventLoop线程。
• 创建线程选择器EventExecutorChooser。

2. NioEventLoop启动

• NioEventLoopGroup的构造方法启动NioEventLoop线程池。
• 每个NioEventLoop创建后，会初始化Selector和MPSC任务队列。

3. NioEventLoop执行

• NioEventLoop线程执行循环，轮询Selector获取事件。
• 处理完成后，将任务存入MPSC队列。

NioEventLoop创建详解

1. 创建入口

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

2. 确定线程数

• 默认：2倍CPU核数。
• 传入参数：具体线程数。

3. 创建流程

4. 线程执行器ThreadPerTaskExecutor

• 每次调用execute(Runnable)创建一个线程。
• 线程实体为FastThreadLocalThread，支持ThreadLocal操作。

5. 创建NioEventLoop

• 由MultithreadEventExecutorGroup构造，每个NioEventLoop对应一个线程。
• 绑定Selector和MPSC任务队列。

6. 线程选择器EventExecutorChooser

• 默认使用PowerOfTowEventExecutorChooser或GenericEventExecutorChooser。
• 选择策略根据线程数是否为2的幂决定。

7. NioEventLoopGroup创建总结

• 线程数：2倍CPU核数，默认。
• 每个NioEventLoop对应一个Selector和一个MPSC任务队列。
• 线程选择器用于分配连接到特定NioEventLoop。

通过以上机制，Netty实现了高效的非阻塞I/O模型，支持多线程并发和异步操作。

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