netty源碼解解析(4.0)-7 線程模型-IO線程EventLoopGroup和NIO實現(二)

把NIO事件轉換成對channel unsafe的調用或NioTask的調用

processSelectedKeys()方法是處理NIO事件的入口:

private void processSelectedKeys() {

if (selectedKeys != null) {

processSelectedKeysOptimized();

} else {

processSelectedKeysPlain(selector.selectedKeys());

}

}

這個方法會調用processSelectedKeysOptimized或processSelectedKeysPlain開真正的NIO事件處理，這個兩個方法的功能大體同樣，不一樣的是前者是後者的優化版，優化點就在於它每次不用調用selector#selectedKeys()就能獲得觸發事件的SelectionKey。在processSelectedKeysOptimized中是經過遍歷selectedKeys獲得SelectionKey:

for (int i = 0; i < selectedKeys.size; ++i) {

final SelectionKey k = selectedKeys.keys[i];

selectedKeys.keys[i] = null;

final Object a = k.attachment();

if (a instanceof AbstractNioChannel) {

processSelectedKey(k, (AbstractNioChannel) a);

} else {

@SuppressWarnings("unchecked")

NioTask<SelectableChannel> task = (NioTask<SelectableChannel>) a;

processSelectedKey(k, task);

}

}

標紅的代碼就是processSelectedKeysOptimized和processSelectedKeysPlain的不一樣之處。

processSelectedKey(SelectionKey k, AbstractNioChannel ch) 方法會把NIO轉換成Channel Unsafe方法的調用，轉換規則以下:

NIO事件	Channel Unsafe方法
異常	close
SelectionKey.OP_CONNECT	finishConnect
SelectionKey.OP_WRITE	forceFlush
SelectionKey.OP_READ, SelectionKey.OP_ACCEPT	read

processSelectedKey(SelectionKey k, NioTask<SelectableChannel> task) 方法會把NIO事件轉成對NioTask的方法調用:

NIO事件	Channel Unsafe方法
全部正常的NIO事件	channelReady
異常	channelUnregistered

控制線程執行I/O操做和排隊任務的用時比例

在run方法中，經過ioRatio屬性值來控制事件NIO和executor任務的時間比例。能夠調用setIoRatio(int ioRatio)方法設置ioRatio的值，它的取值範圍是[0, 100], 當它的值是100時:

try {

processSelectedKeys();

} finally {

runAllTasks();

}

此時會先處理完全部的NIO事件再執行全部的executor任務，等於徹底沒有用時控制。當它的值是[0, 100)時:

final long ioStartTime = System.nanoTime();

try {

processSelectedKeys();

} finally {

final long ioTime = System.nanoTime() - ioStartTime;

runAllTasks(ioTime * (100 - ioRatio) / ioRatio);

}

此時會以處理NIO事件的時間爲基準計算執行exeuctor任務的指望時間，之因此叫指望時間，緣由是runAllTasks並不能有效地控制本身的執行時間，它每執行64個任務纔會檢查一次用時，若是這64個任務中有一個任務的執行時間過大，runAllTasks執行時間就會遠大於指望時間。只有全部的executor任務執行時間足夠短，runAllTasks才能較精確地控制本身的執行時間。爲了能讓這個時間控制機制有效地發揮做用，提交給NioEventLoop的任務應該是一些簡單的任務，任務中尤爲不能有致使線程阻塞的操做。

處理epoll selector cpu 100%的bug

在select方法中，若是調用selector.select(timeoutMillis)的調用次數大於SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD(它的值必須>0, 纔有效)，能夠認爲selector出現異常，此時會調用rebuildSelector方法從新建立selector。

SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD的值由-Dio.netty.selectorAutoRebuildThreshold決定，若是沒有設置這個屬性，SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD的默認值是512, 如這個值<0, SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD被設置成0。所以若是要SELECTOR_AUTO_REBUILD_THRESHOLD生效-Dio.netty.selectorAutoRebuildThreshold值必須>2或不設置這個屬性。

正常狀況下，在一次select調用中selector.select(timeoutMillis)被調用的次數不會大於2次，一次是正常的因爲NIO事件或超時致使，另外一次是在run方中的selector.wakeup()致使。若是selector.select(timeoutMillis)調用次數大於2，頗有可能觸發了JDK epoll selector cpu 100%的bug, NioEventLoop解決這個問題的辦法是從新建立selector。

rebuildSelector方法是從新建立selector的入口，它調用rebuildSelector0方法執行真正的重建selector的操做，重建步驟以下:

1. 保存舊的selector

final Selector oldSelector = selector;

2. 調用openSelector方法建立新的selector

newSelectorTuple = openSelector();

3. 把舊selector上註冊的Channel轉移到新的selector上

for (SelectionKey key: oldSelector.keys()) {

Object a = key.attachment();

int interestOps = key.interestOps();

key.cancel();

SelectionKey newKey = key.channel().register(newSelectorTuple.unwrappedSelector, interestOps, a);

}

4. 關閉舊的selector

oldSelector.close();