一、EventLoop、EventLoopGroup概述
由下图所示，NioEventLop是EventLoop的一个具体实现，EventLoop是EventLoopGroup的一个属性，NioEventLoopGroup是EventLoopGroup的具体实现，都是基于ExecutorService进行的线程池管理，因此EventLoop、EventLoopGroup组件的核心作用就是进行Selector的维护以及线程池的维护。
其中EventLoop进行的是Selector的维护，如下图左；EventLoopGroup用于线程组维护，并发控制，任务处理，如下图右。
关于EventLoop以及EventLoopGroup的映射关系为：
- 一个EventLoopGroup 包含一个或者多个EventLoop；
- 一个EventLoop 在它的生命周期内只和一个Thread 绑定；
- 所有由EventLoop 处理的I/O 事件都将在它专有的Thread 上被处理；
- 一个Channel 在它的生命周期内只注册于一个EventLoop；
- 一个EventLoop 可能会被分配给一个或多个Channel。
Channel 为Netty 网络操作抽象类，EventLoop 主要是为Channel 处理 I/O 操作，两者配合参与 I/O 操作。当一个连接到达时，Netty 就会注册一个 Channel，然后从 EventLoopGroup 中分配一个 EventLoop 绑定到这个Channel上，在该Channel的整个生命周期中都是有这个绑定的 EventLoop 来服务的。
二、NioEventLoopGroup实现
NioEventLoopGroup对象可以理解为一个线程池，内部维护了一组线程，每个线程负责处理多个Channel上的事件，而一个Channel只对应于一个线程，这样可以回避多线程下的数据同步问题。如下代码
// 服务器端应用程序使用两个NioEventLoopGroup创建两个EventLoop的组，EventLoop这个相当于一个处理线程，是Netty接收请求和处理IO请求的线程。 // 主线程组, 用于接受客户端的连接，但是不做任何处理，跟老板一样，不做事 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // 从线程组, 当boss接受连接并注册被接受的连接到worker时，处理被接受连接的流量。 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
其职责如下:
- 作为服务端
Acceptor 线程，负责处理客户端的请求接入。 - 作为客户端
Connector 线程，负责注册监听连接操作位，用于判断异步连接结果。 - 作为
IO 线程，监听网络读操作位，负责从 SocketChannel 中读取报文。 - 作为
IO线程，负责向 SocketChannel 写入报文发送给对方，如果发生写半包，会自动注册监听写事件，用 于后续继续发送半包数据，直到数据全部发送完成。 - 作为
定时任务线程，可以执行定时任务，例如链路空闲检测和发送心跳消息等。 - 作为线程执行器可以执行普通的任务线程（Runnable）。
上面的代码 创建bossGroup及workerGroup时，使用了NioEventLoopGroup的无参构造方法，因此我们查看下NioEventLoopGroup的具体实现：
/** * 1、首先我们看看NioEventLoopGroup的无参构造方法： * 作用:线程数为0 */ public NioEventLoopGroup() { this(0); } /** * 2、继续调用构造函数。 * 作用:指定线程为0，且Executor为null */ public NioEventLoopGroup(int nThreads) { this(nThreads, (Executor) null); } /** * 3、继续调用构造函数 * 作用:此构造方法它会指定selector的辅助类 "SelectorProvider.provider()" */ public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor) { this(nThreads, executor, SelectorProvider.provider()); } /** * 4、继续调用构造函数 * 作用:初始化了一个默认的选择策略工厂，用于生成select策略 */ public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider) { this(nThreads, executor, selectorProvider, DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE); } /** * 5、继续调用构造函数 * 作用:指定拒绝策略:RejectedExecutionHandlers.reject() */ public NioEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, final SelectorProvider selectorProvider,final SelectStrategyFactory selectStrategyFactory) { super(nThreads, executor, selectorProvider, selectStrategyFactory, RejectedExecutionHandlers.reject()); }
经过上面一系列的构造方法调用，此时参数值对应如下：
- nThreads： 0
- executor： null
- selectorProvider: SelectorProvider.provider()
- selectStrategyFactory: DefaultSelectStrategyFactory.INSTANCE
- 以及指定了拒绝策略: RejectedExecutionHandlers.reject()
继续分析剩余代码：
/** * 6、从这里开始 调用父类 MultithreadEventLoopGroup 的构造函数 * 作用: 就是当指定的线程数为0时，使用默认的线程数DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS， * 而DEFAULT_EVENT_LOOP_THREAD是在静态代码块中就被执行。 */ protected MultithreadEventLoopGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) { super(nThreads == 0 ? DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS : nThreads, executor, args); } /** * 6.1 我们看下静态代码块 * 作用:到这一步得出关键的一点:`如果初始化NioEventLoopGroup未指定线程数，默认是CPU核心数*2`。 */ private static final int DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS; static { DEFAULT_EVENT_LOOP_THREADS = Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt( "io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2)) } /** * 7、继续调用父类 MultithreadEventLoopGroup 构造函数 * 作用:指定了一个EventExecutor的选择工厂DefaultEventExecutorChooserFactory， * 此工厂主要是用于选择下一个可用的EventExecutor */ protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) { this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args); } /** * 8、继续调用父类 MultithreadEventLoopGroup 构造函数 这里就是核心代码 删除部分非核心代码 * 作用单独分析 */ protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, EventExecutorChooserFactory chooserFactory, Object... args) { //1、 //executor校验非空, 如果为空就创建ThreadPerTaskExecutor, 该类实现了 Executor接口 // 这个executor 是用来执行线程池中的所有的线程，也就是所有的NioEventLoop，其实从 //NioEventLoop构造器中也可以知道，NioEventLoop构造器中都传入了executor这个参数。 if (executor == null) { executor = new ThreadPerTaskExecutor(newDefaultThreadFactory()); } //2、 //这里的children数组， 其实就是线程池的核心实现，线程池中就是通过指定的线程数组来实现线程池； //数组中每个元素其实就是一个EventLoop，EventLoop是EventExecutor的子接口。 children = new EventExecutor[nThreads]; //for循环实例化children数组，NioEventLoop对象 for (int i = 0; i < nThreads; i++) { boolean success = false; //3、 //newChild(executor, args) 函数在NioEventLoopGroup类中实现了, // 实质就是就是存入了一个 NIOEventLoop类实例 children[i] = newChild(executor, args); success = true; } //4、实例化线程工厂执行器选择器: 根据children获取选择器 chooser = chooserFactory.newChooser(children); //5、为每个EventLoop线程添加 线程终止监听器 final FutureListener<Object> terminationListener = new FutureListener<Object>() { @Override public void operationComplete(Future<Object> future) throws Exception { if (terminatedChildren.incrementAndGet() == children.length) { terminationFuture.setSuccess(null); } } }; //6、将children 添加到对应的set集合中去重， 表示只可读。 Set<EventExecutor> childrenSet = new LinkedHashSet<EventExecutor>(children.length); Collections.addAll(childrenSet, children); readonlyChildren = Collections.unmodifiableSet(childrenSet); } } /** * 8.3.1 我们再来看下 newChild(executor, args) 里的方法 * 我们可以看到 返回的就是一个 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]); }
总结以上：
1. NioEventLoopGroup初始化时未指定线程数，那么会使用默认线程数，即 `线程数 = CPU核心数 * 2`； 2. 每个NioEventLoopGroup对象内部都有一组可执行的`NioEventLoop数组`，其大小是 nThreads, 这样就构成了一个线程池， `一个NIOEventLoop可以理解成就是一个线程`。 3. 所有的NIOEventLoop线程是使用相同的 executor、SelectorProvider、SelectStrategyFactory、RejectedExecutionHandler以及是属于某一个 NIOEventLoopGroup的。这一点从 newChild(executor, args); 方法就可以看出：newChild()的实现是在NIOEventLoopGroup中实现的。 4. 当有IO事件来时，需要从线程池中选择一个线程出来执行，这时候的NioEventLoop选择策略是由GenericEventExecutorChooser实现的，并调用该类的next()方法。 5. 每个NioEventLoopGroup对象都有一个NioEventLoop选择器与之对应，其会根据NioEventLoop的个数，动态选择chooser（如果是2的幂次方，则按位运算，否则使用普通的轮询）
综上所述，得出NioEventLoopGroup主要功能就是为了创建一定数量的NioEventLoop，而真正的重点就在NioEventLoop中，它是整个netty线程执行的关键。