• netty（二）基础 多线程情况下的selector

    selector多线程设计

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    package com.example.nettytest01;

import com.google.common.primitives.Chars;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.omg.SendingContext.RunTime;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;


@Slf4j
public class ThreadsServer {
    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open()) {
            // 当前线程为Boss线程
            Thread.currentThread().setName("Boss");
            server.bind(new InetSocketAddress(8081));
            // 负责轮询Accept事件的Selector
            Selector boss = Selector.open();
            server.configureBlocking(false);
            server.register(boss, SelectionKey.OP_ACCEPT);
            // 创建固定数量的Worker //Runtime.getRuntime().availableProcessors(): 获得可用核心线程数量
                                    // 但是在docker 容器中 假设给容器分配一核  他会拿到 主机的全部 内核数量 ！！！jdk10修复
            Worker[] workers = new Worker[Runtime.getRuntime().availableProcessors()];
            // 用于负载均衡的原子整数
            AtomicInteger robin = new AtomicInteger(0);
            for(int i = 0; i < workers.length; i++) {
                workers[i] = new Worker("worker-"+i);
            }
            while (true) {
                boss.select();
                Set selectionKeys = boss.selectedKeys();
                Iterator iterator = selectionKeys.iterator();
                while (iterator.hasNext()) {
                    SelectionKey key = iterator.next();
                    iterator.remove();
                    // BossSelector负责Accept事件
                    if (key.isAcceptable()) {
                        // 建立连接
                        SocketChannel socket = server.accept();
                        System.out.println("connected...");
                        socket.configureBlocking(false);
                        // socket注册到Worker的Selector中
                        System.out.println("before read...");
                        // 负载均衡，轮询分配Worker  getAndIncrement：自增
                        workers[robin.getAndIncrement()% workers.length].register(socket);
                        System.out.println("after read...");
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static class Worker implements Runnable {
        private Thread thread;
        private volatile Selector selector;
        private String name;
        private volatile boolean started = false;
        /**
         * 同步队列，用于Boss线程与Worker线程之间的通信
         */
        private ConcurrentLinkedQueue queue;

        public Worker(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void register(final SocketChannel socket) throws IOException {
            // 只启动一次
            if (!started) {
                thread = new Thread(this, name);
                selector = Selector.open();
                queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
                thread.start();
                started = true;
            }

            // 向同步队列中添加SocketChannel的注册事件
            // 在Worker线程中执行注册事件
            queue.add(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        socket.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            // 唤醒被阻塞的Selector
            // select类似LockSupport中的park，wakeup的原理类似LockSupport中的unpark
            selector.wakeup();
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    selector.select();
                    log.info("线程已经开启lo~~");
                    // 通过同步队列获得任务并运行
                    Runnable task = queue.poll();
                    if (task != null) {
                        // 获得任务，执行注册操作
                        task.run();
                    }
                    Set selectionKeys = selector.selectedKeys();
                    Iterator iterator = selectionKeys.iterator();
                    while(iterator.hasNext()) {
                        SelectionKey key = iterator.next();
                        iterator.remove();
                        // Worker只负责Read事件
                        if (key.isReadable()) {
                            // 简化处理，省略细节
                            log.info("work.selector收到一个读事件~~");
                            SocketChannel socket = (SocketChannel) key.channel();
                            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
                            socket.read(buffer);
                            buffer.flip();
                        }
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

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    客户端

    package com.example.nettytest01;

import com.google.common.primitives.Chars;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.omg.SendingContext.RunTime;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;


@Slf4j
public class ThreadsServer {
    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open()) {
            // 当前线程为Boss线程
            Thread.currentThread().setName("Boss");
            server.bind(new InetSocketAddress(8081));
            // 负责轮询Accept事件的Selector
            Selector boss = Selector.open();
            server.configureBlocking(false);
            server.register(boss, SelectionKey.OP_ACCEPT);
            // 创建固定数量的Worker //Runtime.getRuntime().availableProcessors(): 获得可用核心线程数量
                                    // 但是在docker 容器中 假设给容器分配一核  他会拿到 主机的全部 内核数量 ！！！jdk10修复
            Worker[] workers = new Worker[Runtime.getRuntime().availableProcessors()];
            // 用于负载均衡的原子整数
            AtomicInteger robin = new AtomicInteger(0);
            for(int i = 0; i < workers.length; i++) {
                workers[i] = new Worker("worker-"+i);
            }
            while (true) {
                boss.select();
                Set selectionKeys = boss.selectedKeys();
                Iterator iterator = selectionKeys.iterator();
                while (iterator.hasNext()) {
                    SelectionKey key = iterator.next();
                    iterator.remove();
                    // BossSelector负责Accept事件
                    if (key.isAcceptable()) {
                        // 建立连接
                        SocketChannel socket = server.accept();
                        System.out.println("connected...");
                        socket.configureBlocking(false);
                        // socket注册到Worker的Selector中
                        System.out.println("before read...");
                        // 负载均衡，轮询分配Worker  getAndIncrement：自增
                        workers[robin.getAndIncrement()% workers.length].register(socket);
                        System.out.println("after read...");
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static class Worker implements Runnable {
        private Thread thread;
        private volatile Selector selector;
        private String name;
        private volatile boolean started = false;
        /**
         * 同步队列，用于Boss线程与Worker线程之间的通信
         */
        private ConcurrentLinkedQueue queue;

        public Worker(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void register(final SocketChannel socket) throws IOException {
            // 只启动一次
            if (!started) {
                thread = new Thread(this, name);
                selector = Selector.open();
                queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
                thread.start();
                started = true;
            }

            // 向同步队列中添加SocketChannel的注册事件
            // 在Worker线程中执行注册事件
            queue.add(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        socket.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            // 唤醒被阻塞的Selector
            // select类似LockSupport中的park，wakeup的原理类似LockSupport中的unpark
            selector.wakeup();
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    selector.select();
                    log.info("线程已经开启lo~~");
                    // 通过同步队列获得任务并运行
                    Runnable task = queue.poll();
                    if (task != null) {
                        // 获得任务，执行注册操作
                        task.run();
                    }
                    Set selectionKeys = selector.selectedKeys();
                    Iterator iterator = selectionKeys.iterator();
                    while(iterator.hasNext()) {
                        SelectionKey key = iterator.next();
                        iterator.remove();
                        // Worker只负责Read事件
                        if (key.isReadable()) {
                            // 简化处理，省略细节
                            log.info("work.selector收到一个读事件~~");
                            SocketChannel socket = (SocketChannel) key.channel();
                            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
                            socket.read(buffer);
                            buffer.flip();
                        }
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
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    }
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    阻塞io

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    复制数据是 查询完毕的数据写入 java缓存里面
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    阻塞io的缺点：在做一件事情的时候做不了另一件事 。 在处理read事件无法 处理新用户的accept事件

    多路复用

    一个线程解决多个请求 ，select可以监听多个事件 ，一次性接收多个事件并且处理 。像一个漏斗，可以好几个进（接收事件），
    一个个出（处理）
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    同步：线程自己去获取结果
    阻塞io 是同步的 。
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    非阻塞io也是同步的
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    多路复用
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    异步：线程自己不去获取结果 ，由 其他线程递送结果
    通过回调方法 来接收结果 ，相当于叫小弟 去买烟 自己等待

    不存在 异步阻塞 ，异步天然非阻塞！！异步自己可以去淦别的事情
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    socket文件读写

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    图1.1
    java本身不具备io 读写能力 ， 是操作系统帮他完成的 。
    在这里插入图片描述
    图1.1 一共发生了四次io 读写 3次内核态用户态切换 。

    nio优化

    在这里插入图片描述
    通过DirectByteBuf优化

    ByteBuffer.allcate(10) HeaoByteBuffer 使用的是java内存
    ByteBuffer.allcateDirect（10）DirectByteBuffer 使用的是操作系统内存
    相对于图1.1 少一次io读写

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    零拷贝 ： 文件不需要经过java缓冲区 ，但是知识和小文件

    异步非阻塞 在springboot响应式编程中发光发热！！ 天然干高并发

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_45699541/article/details/126307746