netty并发编程模型

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在讲解reactor线程模型之前，我们需要先对基本并发编程模型：串行工作者模型、并发工作者模型进行讲解，因为netty中的reactor线程模型是在这个基础之上演进的，并且，根据我们代码编写的方式，我们的netty应用也有可能是串行工作者模型或者并行工作者模型的。

总的来说：

  串行工作者模型和并行工作者模型关注的是将任务划分为2个阶段：1、任务的接受阶段 2、任务的处理阶段； 而reactor线程模型关注的是上述第二个阶段：任务在处理的过程中，继续划分为多个步骤进行处理下面依次进行讲解

一、基本并发编程模型

1.1 串行工作者模型

我们以一个典型的任务处理流程，来说明为什么要将任务的接受流程与处理流程划分开来

在这个例子中，一个worker线程来处理用户提交的任务，任务的处理步骤粗略的分为：接受任务和处理任务两个阶段。当worker接受到一个任务之后，就立刻进行处理，也就是说任务接受和任务处理是在同一个worker线程中进行的，没有进行区分。这样做存在一个很大的问题是，必须要等待某个task处理完成之后，才能接受处理下一个task。

而通常情况下，任务的处理过程会比任务的接受流程慢得多。例如在处理任务的时候，我们可能会需要访问远程数据库，这属于一种网络IO。通常情况下IO操作是比较耗时的，这直接影响了下一个任务的接受，而且通常在IO操作的时候,CPU是比较空闲的，白白浪费了资源。

因此我们可以考虑将任务的接受与处理分为两个线程进行处理，一个只负责接受任务，一个只负责处理任务。

这就演化出了第一个线程模型：串行工作者模型。如下所示：

在这种情况下，接受任务的线程称之为AcceptThread，其将接受到的任务放到一个任务队列中，因此能立即返回接受下一个任务。而worker线程不断的从这个队列中取出任务进行异步执行。

目前这种情况存在一个很大的问题，在于任务处理的太慢，导致队列里积压的任务数量越来愈大，任务不能得到及时的执行。所以我们可以用多个worker thread来处理任务。这就是串行工作者模型的并发版本-并行工作者模型。

1.2 并行工作者模型

在并行工作者模型中，有一个accpet thread，多个worker thread，因为worker thread的功能都相同，所以我们通常会将其划分到一个组中(worker thread group) 。

在具体实现上，并行工作者线程模型有两种设计方式，以下分别进行介绍。

并行工作者线程模型设计方式一：基于公共任务队列

accept thread将接受到的任务放到任务队列中，worker thread group中的多个worker thread 并行的从公共的队列中拉取任务进行处理

熟悉java线程池 的用户可能已经发现，可以用ThreadPoolExecutor 来实现右半部分的功能，因为ThreadPoolExecutor 就是多个线程从一个公共的任务队列中拉取任务进行执行。通过在main线程中接受任务，将任务提交到线程池中，即可以完成上述线程模型。

并行工作者线程模型设计方式二：每个worker thread维护自己的任务队列

在第一种方式中，由于多个worker线程同时从一个公共的任务队列中拉取任务进行处理，因此必须要进行加锁，因而影响了效率。因此又有了下面一种设计方式：reactor thread直接将任务转发给各个worker thread，每个worker thread内部维护一个队列来处理，如下图

这种方式的设计，避免的锁竞争，因为每个worker thread都从各自的队列中取出任务进行执行。实际上，netty的实现中，就是为每个worker thread维护了一个队列。

需要注意的是：由于现在是accpet thread直接给过个worker thread转发任务，任务分配的平均的责任就落到了reactor thread的身上。