Reactor 模型
Reactor 是一种模式，它要求主线程只负责监听文件描述符（I/O 处理单元）是否有事件发生，有的话就立即将该事件通知工作线程（逻辑单元）完成处理。除此之外，主线程不做任何其他实质性的工作。读写数据以及处理客户请求均在工作线程中完成。
Netty 中的 Reactor 模型
Netty 中的 Reactor 模型主要由多路复用器 (Acceptor)、事件分发器 (Dispatcher)、事件处理器 (Handler) 组成，可以分为单线程模型，多线程模型和主从 Reactor 多线程模型三种。
Reactor 单线程模型
Reactor 多线程模型
主从 Reactor 多线程模型
Reactor 模式可以参考：Reactor 模式详解＋源码实现
1. 单线程模型
所有 I/O 操作都由一个线程完成，即多路复用、事件分发和处理都是在一个 Reactor 线程上完成的，一个 Reactor 线程就是一个 NIO 线程。
Reactor 单线程模型使用的是一个 NIO 线程， NIO 使用的是非阻塞 I/O，所有的 I/O 操作都不会阻塞，所以一个线程可以处理多个 TCP 连接请求。
对于一些小容量应用场景，可以使用单线程模型，但是对于高负载、大并发的应用却不合适，主要原因如下：
一个 NIO 线程同时处理成百上千的链路，性能上无法支撑。即便 NIO 线程的 CPU 负荷达到 100%，也无法满足海量消息的编码、解码、读取和发送；
当 NIO 线程负载过重之后，处理速度将变慢，这会导致大量客户端连接超时，超时之后往往进行重发，这更加重了 NIO 线程的负载，最终导致大量消息积压和处理超时，NIO 线程会成为系统的性能瓶颈；
可靠性问题。一旦 NIO 线程意外跑飞，或者进入死循环，会导致整个系统通讯模块不可用，不能接收和处理外部信息，造成节点故障。
2 Reactor 多线程模型
Reactor 多线程模型与单线程模型最大区别就是有一组 NIO 线程处理 I/O 操作，它的特点如下：
有一个专门的 NIO 线程用于监听服务端，接收客户端的 TCP 连接请求；
网络 I/O 读、写操作等由一个 NIO 线程池负责，线程池可以采用标准的 JDK 线程池实现（Netty 扩展了 JDK 线程池），它包含一个任务队列和 N 个可用的线程，由这些 NIO 线程负责消息的读取、解码、编码和发送；
1 个 NIO 线程可以同时处理 N 条链路，但是 1 个链路只对应 1 个 NIO 线程，防止发生并发操作问题。
在绝大多数场景下，Reactor 多线程模型都可以满足性能需求；但是，在极特殊应用场景中，一个 NIO 线程负责监听和处理所有的客户端连接可能会存在性能问题。例如百万客户端并发连接，或者服务端需要对客户端的握手信息进行安全认证，认证本身非常损耗性能。这类场景下，单独一个 Acceptor 线程可能会存在性能不足问题，为了解决性能问题，产生了第三种 Reactor 线程模型 - 主从 Reactor 多线程模型。
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3 主从 Reactor 多线程模型
服务端用于接收客户端连接的不再是 1 个单独的 NIO 线程，而是一个独立的 NIO 线程池。Acceptor 接收到客户端 TCP 连接请求处理完成后（可能包含接入认证等），将新创建的 SocketChannel 注册到 I/O 线程池（subReactor 线程池）的某个 I/O 线程上，由它负责 SocketChannel 的读写和编解码工作。
Acceptor 线程池只用于客户端的登录、握手和安全认证，一旦链路建立成功，就将链路注册到后端 subReactor 线程池的 I/O 线程上，有 I/O 线程负责后续的 I/O 操作。
1 Netty 线程模型
Netty 的线程模型并不是一成不变的，它实际取决于启动参数配置。通过设置不同的启动参数来支持 Reactor 不同的线程模型。Netty 支持 Reactor 单线程模型、多线程模型、主从多线程模型。
Netty 启动示例
这里给出的是都是 Netty 服务端的启动示例。
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new DiscardServerHandler()); } }); ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync(); f.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); }}
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每一个 EventLoopGroup 都是 Reactor 的线程池。ServerBootstrap.group 需要接受两个参数 EventLoopGroup 参数。 一个是处理接收客户端的 TCP 连接（NIO 的 SelectionKey.OPCONNECT），另一个是处理 I/O 相关的操作（NIO 的 SelectionKey.OPREAD, SelectionKey.OP_WRITE）。
1 Netty 单线程模型
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(group, group) // 或者 b.group(group) .channel(NioServerSocketChannel.class) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new DiscardServerHandler()); } }); ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync(); f.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); }}
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创建只有一个线程的 Reactor 线程池。把处理接收客户端 TCP 连接的 Reactor 线程池和处理 I/O 相关操作的 Reactor 线程池都是使用这个只有一个线程的 Reactor 线程池。
2 Netty 多线程模型
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new DiscardServerHandler()); } }); ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync(); f.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); }}
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创建两个 Reactor 线程池，处理客户端 TCP 连接的线程池只有 1 个线程，而处理 I/O 的 Reactor 线程池有多个线程处理。不知道线程数则默认是 2* CPU 个数。
Netty 主从多线程模型
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new DiscardServerHandler()); } }); ChannelFuture f = b.bind(PORT).sync(); f.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); }}
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创建两个 Reactor 线程池，处理客户端 TCP 连接的线程池和处理 I/O 操作的线程池都是多个线程处理。
原文地址：Netty高性能之Reactor模型
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