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做网页到哪个网站找素材/品牌推广案例

admin2025/5/1 19:08:31news

简介做网页到哪个网站找素材,品牌推广案例,wordpress图片缩略图不显示,wordpress注释2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> https://www.jianshu.com/p/0d0eece6d467 netty最核心的就是reactor线程,对应项目中使用广泛的NioEventLoop,那么NioEventLoop里面到底在干些什么事?netty是如何保证事件循环的高效轮询…

做网页到哪个网站找素材,品牌推广案例,wordpress图片缩略图不显示,wordpress注释2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> https://www.jianshu.com/p/0d0eece6d467 netty最核心的就是reactor线程,对应项目中使用广泛的NioEventLoop,那么NioEventLoop里面到底在干些什么事?netty是如何保证事件循环的高效轮询…

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https://www.jianshu.com/p/0d0eece6d467

 

netty最核心的就是reactor线程,对应项目中使用广泛的NioEventLoop,那么NioEventLoop里面到底在干些什么事?netty是如何保证事件循环的高效轮询和任务的及时执行?又是如何来优雅地fix掉jdk的nio bug?带着这些疑问,本篇文章将庖丁解牛,带你逐步了解netty reactor线程的真相[源码基于4.1.6.Final]

reactor 线程的启动

NioEventLoop的run方法是reactor线程的主体,在第一次添加任务的时候被启动

NioEventLoop 父类 SingleThreadEventExecutor 的execute方法

@Override
public void execute(Runnable task) {...boolean inEventLoop = inEventLoop();if (inEventLoop) {addTask(task);} else {startThread();addTask(task);...}...
}

外部线程在往任务队列里面添加任务的时候执行 startThread() ,netty会判断reactor线程有没有被启动,如果没有被启动,那就启动线程再往任务队列里面添加任务

private void startThread() {if (STATE_UPDATER.get(this) == ST_NOT_STARTED) {if (STATE_UPDATER.compareAndSet(this, ST_NOT_STARTED, ST_STARTED)) {doStartThread();}}
}

SingleThreadEventExecutor 在执行doStartThread的时候,会调用内部执行器executor的execute方法,将调用NioEventLoop的run方法的过程封装成一个runnable塞到一个线程中去执行

private void doStartThread() {...executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {thread = Thread.currentThread();...SingleThreadEventExecutor.this.run();...}}
}

该线程就是executor创建,对应netty的reactor线程实体。executor 默认是ThreadPerTaskExecutor

默认情况下,ThreadPerTaskExecutor 在每次执行execute 方法的时候都会通过DefaultThreadFactory创建一个FastThreadLocalThread线程,而这个线程就是netty中的reactor线程实体

ThreadPerTaskExecutor

public void execute(Runnable command) {threadFactory.newThread(command).start();
}

关于为啥是 ThreadPerTaskExecutorDefaultThreadFactory的组合来new一个FastThreadLocalThread,这里就不再详细描述,通过下面几段代码来简单说明

标准的netty程序会调用到NioEventLoopGroup的父类MultithreadEventExecutorGroup的如下代码

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor,EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) {if (executor == null) {executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());}
}

然后通过newChild的方式传递给NioEventLoop

@Override
protected EventLoop newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception {return new NioEventLoop(this, executor, (SelectorProvider) args[0],((SelectStrategyFactory) args[1]).newSelectStrategy(), (RejectedExecutionHandler) args[2]);
}

关于reactor线程的创建和启动就先讲这么多,我们总结一下:netty的reactor线程在添加一个任务的时候被创建,该线程实体为 FastThreadLocalThread(这玩意以后会开篇文章重点讲讲),最后线程执行主体为NioEventLooprun方法。

reactor 线程的执行

那么下面我们就重点剖析一下 NioEventLoop 的run方法

@Override
protected void run() {for (;;) {try {switch (selectStrategy.calculateStrategy(selectNowSupplier, hasTasks())) {case SelectStrategy.CONTINUE:continue;case SelectStrategy.SELECT:select(wakenUp.getAndSet(false));if (wakenUp.get()) {selector.wakeup();}default:// fallthrough}processSelectedKeys();runAllTasks(...);}} catch (Throwable t) {handleLoopException(t);}...}

我们抽取出主干,reactor线程做的事情其实很简单,用下面一幅图就可以说明

reactor action

reactor线程大概做的事情分为对三个步骤不断循环

1.首先轮询注册到reactor线程对用的selector上的所有的channel的IO事件

select(wakenUp.getAndSet(false));
if (wakenUp.get()) {selector.wakeup();
}

2.处理产生网络IO事件的channel

processSelectedKeys();

3.处理任务队列

runAllTasks(...);

下面对每个步骤详细说明

select操作

select(wakenUp.getAndSet(false));
if (wakenUp.get()) {selector.wakeup();
}

wakenUp 表示是否应该唤醒正在阻塞的select操作,可以看到netty在进行一次新的loop之前,都会将wakeUp 被设置成false,标志新的一轮loop的开始,具体的select操作我们也拆分开来看

1.定时任务截止事时间快到了,中断本次轮询

int selectCnt = 0;
long currentTimeNanos = System.nanoTime();
long selectDeadLineNanos = currentTimeNanos + delayNanos(currentTimeNanos);for (;;) {long timeoutMillis = (selectDeadLineNanos - currentTimeNanos + 500000L) / 1000000L;if (timeoutMillis <= 0) {if (selectCnt == 0) {selector.selectNow();selectCnt = 1;}break;}....
}

我们可以看到,NioEventLoop中reactor线程的select操作也是一个for循环,在for循环第一步中,如果发现当前的定时任务队列中有任务的截止事件快到了(<=0.5ms),就跳出循环。此外,跳出之前如果发现目前为止还没有进行过select操作(if (selectCnt == 0)),那么就调用一次selectNow(),该方法会立即返回,不会阻塞

这里说明一点,netty里面定时任务队列是按照延迟时间从小到大进行排序, delayNanos(currentTimeNanos)方法即取出第一个定时任务的延迟时间

protected long delayNanos(long currentTimeNanos) {ScheduledFutureTask<?> scheduledTask = peekScheduledTask();if (scheduledTask == null) {return SCHEDULE_PURGE_INTERVAL;}return scheduledTask.delayNanos(currentTimeNanos);}

关于netty的任务队列(包括普通任务,定时任务,tail task)相关的细节后面会另起一片文章,这里不过多展开

2.轮询过程中发现有任务加入,中断本次轮询

for (;;) {// 1.定时任务截至事时间快到了,中断本次轮询...// 2.轮询过程中发现有任务加入,中断本次轮询if (hasTasks() && wakenUp.compareAndSet(false, true)) {selector.selectNow();selectCnt = 1;break;}....
}

netty为了保证任务队列能够及时执行,在进行阻塞select操作的时候会判断任务队列是否为空,如果不为空,就执行一次非阻塞select操作,跳出循环

3.阻塞式select操作

for (;;) {// 1.定时任务截至事时间快到了,中断本次轮询...// 2.轮询过程中发现有任务加入,中断本次轮询...// 3.阻塞式select操作int selectedKeys = selector.select(timeoutMillis);selectCnt ++;if (selectedKeys != 0 || oldWakenUp || wakenUp.get() || hasTasks() || hasScheduledTasks()) {break;}....
}

执行到这一步,说明netty任务队列里面队列为空,并且所有定时任务延迟时间还未到(大于0.5ms),于是,在这里进行一次阻塞select操作,截止到第一个定时任务的截止时间

这里,我们可以问自己一个问题,如果第一个定时任务的延迟非常长,比如一个小时,那么有没有可能线程一直阻塞在select操作,当然有可能!But,只要在这段时间内,有新任务加入,该阻塞就会被释放

外部线程调用execute方法添加任务

@Override
public void execute(Runnable task) { ...wakeup(inEventLoop); // inEventLoop为false...
}

调用wakeup方法唤醒selector阻塞

protected void wakeup(boolean inEventLoop) {if (!inEventLoop && wakenUp.compareAndSet(false, true)) {selector.wakeup();}
}

可以看到,在外部线程添加任务的时候,会调用wakeup方法来唤醒 selector.select(timeoutMillis)

阻塞select操作结束之后,netty又做了一系列的状态判断来决定是否中断本次轮询,中断本次轮询的条件有

  • 轮询到IO事件 (selectedKeys != 0
  • oldWakenUp 参数为true
  • 任务队列里面有任务(hasTasks
  • 第一个定时任务即将要被执行 (hasScheduledTasks()
  • 用户主动唤醒(wakenUp.get()

4.解决jdk的nio bug

关于该bug的描述见 http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6595055)

该bug会导致Selector一直空轮询,最终导致cpu 100%,nio server不可用,严格意义上来说,netty没有解决jdk的bug,而是通过一种方式来巧妙地避开了这个bug,具体做法如下

long currentTimeNanos = System.nanoTime();
for (;;) {// 1.定时任务截止事时间快到了,中断本次轮询...// 2.轮询过程中发现有任务加入,中断本次轮询...// 3.阻塞式select操作selector.select(timeoutMillis);// 4.解决jdk的nio buglong time = System.nanoTime();if (time - TimeUnit.MILLISECONDS.toNanos(timeoutMillis) >= currentTimeNanos) {selectCnt = 1;} else if (SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD > 0 &&selectCnt >= SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD) {rebuildSelector();selector = this.selector;selector.selectNow();selectCnt = 1;break;}currentTimeNanos = time; ...}

netty 会在每次进行 selector.select(timeoutMillis) 之前记录一下开始时间currentTimeNanos,在select之后记录一下结束时间,判断select操作是否至少持续了timeoutMillis秒(这里将time - TimeUnit.MILLISECONDS.toNanos(timeoutMillis) >= currentTimeNanos改成time - currentTimeNanos >= TimeUnit.MILLISECONDS.toNanos(timeoutMillis)或许更好理解一些),
如果持续的时间大于等于timeoutMillis,说明就是一次有效的轮询,重置selectCnt标志,否则,表明该阻塞方法并没有阻塞这么长时间,可能触发了jdk的空轮询bug,当空轮询的次数超过一个阀值的时候,默认是512,就开始重建selector

空轮询阀值相关的设置代码如下

int selectorAutoRebuildThreshold = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.selectorAutoRebuildThreshold", 512);
if (selectorAutoRebuildThreshold < MIN_PREMATURE_SELECTOR_RETURNS) {selectorAutoRebuildThreshold = 0;
}
SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD = selectorAutoRebuildThreshold;

下面我们简单描述一下netty 通过rebuildSelector来fix空轮询bug的过程,rebuildSelector的操作其实很简单:new一个新的selector,将之前注册到老的selector上的的channel重新转移到新的selector上。我们抽取完主要代码之后的骨架如下

public void rebuildSelector() {final Selector oldSelector = selector;final Selector newSelector;newSelector = openSelector();int nChannels = 0;try {for (;;) {for (SelectionKey key: oldSelector.keys()) {Object a = key.attachment();if (!key.isValid() || key.channel().keyFor(newSelector) != null) {continue;}int interestOps = key.interestOps();key.cancel();SelectionKey newKey = key.channel().register(newSelector, interestOps, a);if (a instanceof AbstractNioChannel) {((AbstractNioChannel) a).selectionKey = newKey;}nChannels ++;}break;}} catch (ConcurrentModificationException e) {// Probably due to concurrent modification of the key set.continue;}selector = newSelector;oldSelector.close();
}

首先,通过openSelector()方法创建一个新的selector,然后执行一个死循环,只要执行过程中出现过一次并发修改selectionKeys异常,就重新开始转移

具体的转移步骤为

  1. 拿到有效的key
  2. 取消该key在旧的selector上的事件注册
  3. 将该key对应的channel注册到新的selector上
  4. 重新绑定channel和新的key的关系

转移完成之后,就可以将原有的selector废弃,后面所有的轮询都是在新的selector进行

最后,我们总结reactor线程select步骤做的事情:不断地轮询是否有IO事件发生,并且在轮询的过程中不断检查是否有定时任务和普通任务,保证了netty的任务队列中的任务得到有效执行,轮询过程顺带用一个计数器避开了了jdk空轮询的bug,过程清晰明了

由于篇幅原因,下面两个过程将分别放到一篇文章中去讲述,尽请期待

process selected keys

未完待续

run tasks

未完待续

最后,通过文章开头一副图,我们再次熟悉一下netty的reactor线程做的事儿

 

reactor action

  1. 轮询IO事件
  2. 处理轮询到的事件
  3. 执行任务队列中的任务

如果你觉得看的不过瘾,想系统学习Netty原理,那么你一定不要错过我的Netty源码分析系列视频:



作者:简书闪电侠
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來源:简书
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