摘要：接下來的兩篇文章，我將從源碼角度為大家深入淺出的剖析的線程模型工作機(jī)制。我們看一下的源碼通過的代碼發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了接口，其內(nèi)部會通過指定的默認(rèn)線程工廠來創(chuàng)建線程，并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。至此，初始化完成了。下一篇我們將詳細(xì)介紹，敬請期待。

我們都知道Netty的線程模型是基于React的線程模型，并且我們都知道Netty是一個高性能的NIO框架，那么其線程模型必定是它的重要貢獻(xiàn)之一。

在使用netty的服務(wù)端引導(dǎo)類ServerBootstrap或客戶端引導(dǎo)類Bootstrap進(jìn)行開發(fā)時，都需要通過group屬性指定EventLoopGroup， 因為是開發(fā)NIO程序，所以我們選擇NioEventLoopGroup。

接下來的兩篇文章，我將從源碼角度為大家深入淺出的剖析Netty的React線程模型工作機(jī)制。

本篇側(cè)重點是NioEventLoopGroup。

首先我們先回顧一下，服務(wù)端初始化程序代碼（省略非相關(guān)代碼）：

EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
    ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); 
    b.group(bossGroup, workerGroup);
    
    ... // 已省略非相關(guān)代碼
    
     // 偵聽8000端口
     ChannelFuture f = b.bind(8000).sync(); 
    
     f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
    workerGroup.shutdownGracefully();
    bossGroup.shutdownGracefully();
}

在分析源碼之前，我們先看看NioEventLoopGroup的類繼承結(jié)構(gòu)圖：

初始化bossGroup及workerGroup時，使用了NioEventLoopGroup的無參構(gòu)造方法，本篇將從此無參構(gòu)造入手，詳細(xì)分析NioEventLoopGroup的初始化過程。

首先我們看看NioEventLoopGroup的無參構(gòu)造方法：

public NioEventLoopGroup() {
    this(0);
}

其內(nèi)部繼續(xù)調(diào)用器構(gòu)造方法，并指定線程數(shù)為0：

public NioEventLoopGroup(int nThreads) {
    this(nThreads, (Executor) null);
}

繼續(xù)調(diào)用另一個構(gòu)造方法，指定線程為0，且Executor為null：

public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor) {
    this(nThreads, executor, SelectorProvider.provider());
}

在此構(gòu)造中，它會指定selector的輔助類 "SelectorProvider.provider()"，我們繼續(xù)查看它的調(diào)用：

public NioEventLoopGroup(
            int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider) {
    this(nThreads, executor, selectorProvider, DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE);
}

此構(gòu)造方法中，初始化了一個默認(rèn)的選擇策略工廠，用于生成select策略：

public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider,
                             final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory) {
    super(nThreads, executor, selectorProvider, selectStrategyFactory, RejectedExecutionHandlers.reject());
}

經(jīng)過上面一系列的構(gòu)造方法調(diào)用，此時個參數(shù)值對應(yīng)如下：
nThreads：0
executor： null
selectorProvider： SelectorProvider.provider()
selectStrategyFactory： DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE
以及指定了拒絕策略RejectedExecutionHandlers.reject()

接著其會調(diào)用父類MultithreadEventLoopGroup的MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args)構(gòu)造方法

protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
    super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, executor, args);
}

此構(gòu)造方法主要做了一件事，就是當(dāng)指定的線程數(shù)為0時，使用默認(rèn)的線程數(shù)DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS，此只是在MultithreadEventLoopGroup類被加載時完成初始化

private static final int DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS;

static {
    DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt(
            "io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2));

    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("-Dio.netty.eventLoopThreads: {}", DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS);
    }
}

所以根據(jù)代碼，我們得出，如果初始化NioEventLoopGroup未指定線程數(shù)時，默認(rèn)是CPU核心數(shù)*2

接著繼續(xù)調(diào)用父類MultithreadEventExecutorGroup的MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args)構(gòu)造方法

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
    this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args);
}

在此構(gòu)造方法中，我們指定了一個EventExecutor的選擇工廠DefaultEventExecutorChooserFactory，此工廠主要是用于選擇下一個可用的EventExecutor， 其內(nèi)部有兩種選擇器， 一個是基于位運算，一個是基于普通的輪詢，它們的代碼分別如下：

基于位運算的選擇器PowerOfTwoEventExecutorChooser

private static final class PowerOfTwoEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {
    private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();
    private final EventExecutor[] executors;

    PowerOfTwoEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {
        this.executors = executors;
    }

    @Override
    public EventExecutor next() {
        return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1];
    }
}

基于普通輪詢的選擇器GenericEventExecutorChooser

private static final class GenericEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {
    private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();
    private final EventExecutor[] executors;

    GenericEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {
        this.executors = executors;
    }

    @Override
    public EventExecutor next() {
        return executors[Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)];
    }
}

我們接著回到剛剛的構(gòu)造器，其內(nèi)部會繼續(xù)調(diào)用MultithreadEventExecutorGroup的另一個構(gòu)造方法，此構(gòu)造方法是NioEventLoopGroup的核心代碼

protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor,
                                            EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) {
    
    // 為了便于代碼剖析，以省略非相關(guān)代碼
    
    // 初始化executor
    if (executor == null) {
        executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory());
    }

    // 初始化EventExecutor
    children = new EventExecutor[nThreads];

    for (int i = 0; i < nThreads; i ++) {
       
            children[i] = newChild(executor, args);
         
    }

    // 生成選擇器對象
    chooser = chooserFactory.newChooser(children);
}

此構(gòu)造方法主要做了三件事：
1、初始化executor為ThreadPerTaskExecutor的實例：
通過前面的構(gòu)造方法調(diào)用，我們知道executor為null，所以在此構(gòu)造方法中，executor會被初始化為ThreadPerTaskExecutor實例。我們看一下ThreadPerTaskExecutor的源碼：

public final class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
    private final ThreadFactory threadFactory;

    public ThreadPerTaskExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
        if (threadFactory == null) {
            throw new NullPointerException("threadFactory");
        }
        this.threadFactory = threadFactory;
    }

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

通過ThreadPerTaskExecutor 的代碼發(fā)現(xiàn)，ThreadPerTaskExecutor 實現(xiàn)了Executor接口，其內(nèi)部會通過newDefaultThreadFactory()指定的默認(rèn)線程工廠來創(chuàng)建線程，并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。

2、初始化EventExecutor數(shù)組children
在MultithreadEventExecutorGroup的構(gòu)造方法中我們看到，EventExecutor數(shù)組children初始化時是通過newChild(executor, args)實現(xiàn)的，而newChild的在MultithreadEventExecutorGroup中是個抽象方法

protected abstract EventExecutor newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception;

根據(jù)最開始的類繼承結(jié)構(gòu)圖，我們在NioEventLoopGroup中找到了newChild的實現(xiàn)

@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]);
}

所以從此newChild的實現(xiàn)中，我們可以看出MultithreadEventExecutorGroup的children，其實就是對應(yīng)的一組NioEventLoop對象。 關(guān)于NioEventLoop下一篇會作詳細(xì)介紹。

3、根據(jù)我們指定的選擇器工廠，綁定NioEventLoop數(shù)組對象

chooser = chooserFactory.newChooser(children);

在前面的構(gòu)造方法中，我們指定了chooserFactory為DefaultEventExecutorChooserFactory，在此工廠內(nèi)部，會根據(jù)children數(shù)組的長度來動態(tài)選擇選擇器對象，用于選擇下一個可執(zhí)行的EventExecutor，也就是NioEventLoop。

@Override
public EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {
    if (isPowerOfTwo(executors.length)) {
        return new PowerOfTwoEventExecutorChooser(executors);
    } else {
        return new GenericEventExecutorChooser(executors);
    }
}

至此，NioEventLoopGroup初始化完成了。

通過上面的代碼分析，在NioEventLoopGroup初始化的過程中，其實就是初始化了一堆可執(zhí)行的Executor數(shù)組，然后根據(jù)某種chooser策略，來選擇下一個可用的executor。

我們再回顧總結(jié)一下： 
1、NioEventLoopGroup初始化時未指定線程數(shù)，那么會使用默認(rèn)線程數(shù)，
即 線程數(shù) = CPU核心數(shù) * 2；
2、每個NioEventLoopGroup對象內(nèi)部都有一組可執(zhí)行的NioEventLoop（NioEventLoop對象內(nèi)部包含的excutor對象為ThreadPerTaskExecutor類型）
3、每個NioEventLoopGroup對象都有一個NioEventLoop選擇器與之對應(yīng)，其會根據(jù)NioEventLoop的個數(shù)，動態(tài)選擇chooser（如果是2的冪次方，則按位運算，否則使用普通的輪詢）

所以通過上面的分析，我們得出NioEventLoopGroup主要功能就是為了選擇NioEventLoop，而真正的重點就在NioEventLoop中，它是整個netty線程執(zhí)行的關(guān)鍵。

下一篇我們將詳細(xì)介紹NioEventLoop，敬請期待。