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来源:底顶背离公式源码 时间:2024-12-23 18:56:33

1.Netty源码解析 -- FastThreadLocal与HashedWheelTimer
2.netty源码解析(三十五)---Netty启动3 成功bind 等待连接
3.Netty源码-一分钟掌握4种tcp粘包解决方案
4.Netty源码-Reactor线程模型之NioEventLoopGroup研究

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Netty源码解析 -- FastThreadLocal与HashedWheelTimer

       Netty源码分析系列文章接近尾声,源码y源本文深入解析FastThreadLocal与HashedWheelTimer。码下基于Netty 4.1.版本。源码y源

       FastThreadLocal简介:

       FastThreadLocal与FastThreadLocalThread协同工作。码下FastThreadLocalThread继承自Thread类,源码y源内部封装一个InternalThreadLocalMap,码下jvm源码阅读顺序该map只能用于当前线程,源码y源存放了所有FastThreadLocal对应的码下值。每个FastThreadLocal拥有一个index,源码y源用于定位InternalThreadLocalMap中的码下值。获取值时,源码y源首先检查当前线程是码下否为FastThreadLocalThread,如果不是源码y源,则从UnpaddedInternalThreadLocalMap.slowThreadLocalMap获取InternalThreadLocalMap,码下这实际上回退到使用ThreadLocal。源码y源

       FastThreadLocal获取值步骤:

       #1 获取当前线程的InternalThreadLocalMap,如果是FastThreadLocalThread则直接获取,否则通过UnpaddedInternalThreadLocalMap.slowThreadLocalMap获取。

       #2 通过每个FastThreadLocal的index,获取InternalThreadLocalMap中的值。

       #3 若找不到值,无敌拐点公式源码则调用initialize方法构建新对象。

       FastThreadLocal特点:

       FastThreadLocal无需使用hash算法,通过下标直接获取值,复杂度为log(1),性能非常高效。

       HashedWheelTimer介绍:

       HashedWheelTimer是Netty提供的时间轮调度器,用于高效管理各种延时任务。时间轮是一种批量化任务调度模型,能够充分利用线程资源。简单说,就是将任务按照时间间隔存放在环形队列中,执行线程定时执行队列中的任务。

       例如,环形队列有个格子,执行线程每秒移动一个格子,则每轮可存放1分钟内的任务。任务执行逻辑如下:给定两个任务task1(秒后执行)、task2(2分秒后执行),当前执行线程位于第6格子。那么,扫雷php程序源码task1将放到+6=格,轮数为0;task2放到+6=格,轮数为2。执行线程将执行当前格子轮数为0的任务,并将其他任务轮数减1。

       HashedWheelTimer的缺点:

       时间轮调度器的时间精度受限于执行线程的移动速度。例如,每秒移动一个格子,则调度精度小于一秒的任务无法准时调用。

       HashedWheelTimer关键字段:

       添加延迟任务时,使用HashedWheelTimer#newTimeout方法,如果HashedWheelTimer未启动,则启动HashedWheelTimer。启动后,构建HashedWheelTimeout并添加到timeouts集合。

       HashedWheelTimer运行流程:

       启动后阻塞HashedWheelTimer线程,直到Worker线程启动完成。计算下一格子开始执行的时间,然后睡眠到下次格子开始执行时间。获取tick对应的客户画像模型源码格子索引,处理已到期任务,移动到下一个格子。当HashedWheelTimer停止时,取消任务并停止时间轮。

       HashedWheelTimer性能比较:

       HashedWheelTimer新增任务复杂度为O(1),优于使用堆维护任务的ScheduledExecutorService,适合处理大量任务。然而,当任务较少或无任务时,HashedWheelTimer的执行线程需要不断移动,造成性能消耗。另外,使用同一个线程调用和执行任务,某些任务执行时间过久会影响后续任务执行。为避免这种情况,可在任务中使用额外线程执行逻辑。如果任务过多,可能导致任务长期滞留在timeouts中而不能及时执行。

       本文深入剖析FastThreadLocal与HashedWheelTimer的实现细节,旨在提供全面的终极解码 源码输出技术洞察与实战经验。希望对您理解Netty源码与时间轮调度器有帮助。关注微信公众号,获取更多Netty源码解析与技术分享。

netty源码解析(三十五)---Netty启动3 成功bind 等待连接

       Netty启动过程中的bind操作在AbstractBootstrap类中启动,由于异步特性,ChannelFuture在register0方法后交给事件执行器处理,此时isDone返回为false。在sync同步等待时,主线程会阻塞在PendingRegistrationPromise上,等待绑定完成。

       PendingRegistrationPromise的创建和ChannelFuture的监听器是为了在绑定成功后执行后续操作。当bind0方法中的safeSetSuccess成功后,会触发监听器,进一步调用AbstractChannel的bind方法。这个过程会通过DefaultChannelPipeline的tail处理,最后在AbstractChannelHandlerContext的HeadContext中,调用handler的bind方法,其中HeadContext的unsafe.bind方法会调用到NioServerSocketChannel的unsafe的dobind方法。

       在NioServerSocketChannel中,真正的绑定操作是调用原生的jdk的bind方法。当绑定成功后,AbstractChannel的dobind方法会设置promise为success,从而唤醒主线程,继续执行后续代码。至此,Netty的bind操作等待连接的到来。

       总结整个流程:Bootstrap创建Promise等待,然后通过管道传递到AbstractChannel,通过HeadContext调用unsafe.bind,最终在NioServerSocketChannel中调用原生bind,主线程等待并处理bind结果。当连接到来时,整个绑定过程结束。

Netty源码-一分钟掌握4种tcp粘包解决方案

       TCP报文的传输过程涉及内核中recv缓冲区和send缓冲区。发送端,数据先至send缓冲区,经Nagle算法判断是否立即发送。接收端,数据先入recv缓冲区,再由内核拷贝至用户空间。

       粘包现象源于无明确边界。解决此问题的关键在于界定报文的分界。Netty提供了四种方案来应对TCP粘包问题。

       Netty粘包解决方案基于容器存储报文,待所有报文收集后进行拆包处理。容器与拆包处理分别在ByteToMessageDecoder类的cumulation与decode抽象方法中实现。

       FixedLengthFrameDecoder是通过设置固定长度参数来识别报文,非报文长度,避免误判。

       LineBasedFrameDecoder以换行符作为分界符,确保准确分割报文,避免将多个报文合并。

       LengthFieldPrepender通过设置长度字段长度,实现简单编码,为后续解码提供依据。

       LengthFieldBasedFrameDecoder则是一种万能解码器,能够解密任意格式的编码,灵活性高。

       实现过程中涉及的参数包括:长度字段的起始位置offset、长度字段占的字节数lengthFieldLength、长度的调整lengthAdjustment以及解码后需跳过的字节数initialBytesToStrip。

       在实际应用中,为自定义协议,需在服务器与客户端分别实现编码与解码逻辑。服务器端负责发送经过编码的协议数据,客户端则接收并解码,以还原协议信息。

Netty源码-Reactor线程模型之NioEventLoopGroup研究

       在Netty网络编程中,NioEventLoopGroup作为线程池的核心组件,其作用至关重要。从初始化的逻辑分析来看,NioEventLoopGroup扮演多重角色,不仅提供了线程池相关功能,同时也继承了线程模型的ScheduledExecutorService,ExecutorService和Executor接口,体现其多功能性。

       其层次结构显示,NioEventLoopGroup从底层向上层层封装,实现了线程池模型的关键功能。进一步深入分析,NioEventLoopGroup通过继承自MultithreadEventLoopGroup,并在构造函数中执行关键初始化操作,展现了其独特的设计。首先,NioEventLoopGroup在初始化时创建线程工厂,构建线程执行器Executor,如果未提供自定义Executor,将使用DefaultThreadFactory创建FastThreadLocalThread线程执行任务。其次,根据指定数量nThreads创建子线程组,若nThreads未定义或设为0,则默认设置为2倍的CPU线程数。最后,在初始化子线程组时,NioEventLoopGroup通过newChild()方法执行初始化,这一步操作具体实现由NioEventLoop类完成,其初始化参数包括线程选择器chooser,以及其他多个关键参数,确保线程高效运行。

       NioEventLoopGroup与Java线程池之间的区别主要体现在其面向特定应用场景的设计上,尤其在事件驱动和非阻塞IO模型的支持方面。Netty通过NioEventLoopGroup实现了更灵活、高效的并发处理机制,使得在处理高并发、高网络流量场景时,性能得到显著提升。

       在研究NioEventLoopGroup的过程中,我们深入学习到了设计模式的应用,如单例模式确保了线程选择器的唯一性,工厂模式则负责创建不同类型的线程组。此外,模板设计模式的使用,使得NioEventLoopGroup能够提供高度抽象的初始化逻辑,同时保持了代码的复用性和可扩展性。通过这种设计,Netty不仅优化了资源管理,还提升了系统的整体性能和稳定性。