簡介
netty作為一個非同步NIO框架，多執行緒肯定是它的基礎，但是對於netty的實際使用者來說，一般是不需要接觸到多執行緒的，我們只需要按照netty框架規定的流程走下去，自定義handler來處理對應的訊息即可。
那麼有朋友會問了，作為一個NIO框架，netty的多執行緒到底體現在什麼地方呢？它的底層原理是什麼呢？
今天帶大家來看看netty中的任務執行器EventExecutor和EventExecutorGroup。
EventExecutorGroup
因為EventExecutor繼承自EventExecutorGroup，這裡我們先來詳細講解一下EventExecutorGroup。
先看下EventExecutorGroup的定義：
public interface EventExecutorGroup extends ScheduledExecutorService, Iterable<EventExecutor>
EventExecutorGroup繼承自JDK的ScheduledExecutorService，即可以執行定時任務，也可以像普通的任務執行器一樣提交任務去執行。
同時EventExecutorGroup還繼承了Iterable介面，表示EventExecutorGroup是可遍歷的，它的遍歷物件是EventExecutor。
EventExecutorGroup有兩個和Iterable相關的方法，分別是next和iterator：
EventExecutor next();
@Override
Iterator<EventExecutor> iterator();
在EventExecutorGroup中呼叫next方法會返回一個EventExecutor物件，那麼EventExecutorGroup和EventExecutor是什麼關係呢？
我們再來看一下EventExecutor的定義：
public interface EventExecutor extends EventExecutorGroup
可以看到EventExecutor實際上是EventExecutorGroup的子類。但是在父類EventExecutorGroup中居然有對子類EventExecutor的引用。
這種在父類的Group中引用返回子類的設計模式在netty中非常常見，大家可以自行體會一下這樣的設計到底是好還是壞。
EventExecutorGroup作為一個EventExecutor的Group物件，它是用來管理group中的EventExecutor的。所以在EventExecutorGroup中設計了一些對EventExecutor的統一管理介面。
比如boolean isShuttingDown()方法用來判斷這個group中的所有EventExecutor全都在被shutdown或者已經被shutdown。
另外EventExecutorGroupt提供了shutdown group中所有EventExector的方法:Future<?> shutdownGracefully() 和 terminate方法：Future<?> terminationFuture()。
這兩個方法都返回了Future，所以我們可以認為這兩個方法是非同步方法。
EventExecutorGroup中其他的方法都是一些對JDK中ScheduledExecutorService方法的重寫，比如submit,schedule,scheduleAtFixedRate,scheduleWithFixedDelay等。
EventExecutor
接下來我們再研究一下EventExecutor，在上一節中，我們簡單的提到了EventExecutor繼承自EventExecutorGroup，和EventExecutorGroup相比，EventExecutor有哪些新的方法呢？
我們知道EventExecutorGroup繼承了Iterable,並且定義了一個next方法用來返回Group中的一個EventExecutor物件。
因為Group中有很多個EventExecutor，至於具體返回哪一個EventExecutor,還是由具體的實現類來實現的。
在EventExecutor中，它重寫了這個方法：
@Override
EventExecutor next();
這裡的next方法，返回的是EventExecutor本身。
另外，因為EventExecutor是由EventExecutorGroup來管理的，所以EventExecutor中還存在一個parent方法，用來返回管理EventExecutor的EventExecutorGroup：
EventExecutorGroup parent();
EventExecutor中新加了兩個inEventLoop方法，用來判斷給定的執行緒是否在event loop中執行。
boolean inEventLoop();
boolean inEventLoop(Thread thread);
EventExecutor還提供兩個方法可以返回Promise和ProgressivePromise.
<V> Promise<V> newPromise();
<V> ProgressivePromise<V> newProgressivePromise();
熟悉ECMAScript的朋友可能知道，Promise是ES6引入的一個新的語法功能，用來解決回撥地獄的問題。這裡的netty引入的Promise繼承自Future，並且新增了兩個success和failure的狀態。
ProgressivePromise更進一步，在Promise基礎上，提供了一個progress來表示進度。
除此之外，EventExecutor還提供了對Succeeded的結果和Failed異常封裝成為Future的方法。
<V> Future<V> newSucceededFuture(V result);
<V> Future<V> newFailedFuture(Throwable cause);
EventExecutorGroup在netty中的基本實現
EventExecutorGroup和EventExecutor在netty中有很多非常重要的實現，其中最常見的就是EventLoop和EventLoopGroup，鑑於EventLoop和EventLoopGroup的重要性，我們會在後面的章節中重點講解他們。這裡先來看下netty中的其他實現。
netty中EventExecutorGroup的預設實現叫做DefaultEventExecutorGroup,它的繼承關係如下所示：
可以看到DefaultEventExecutorGroup繼承自MultithreadEventExecutorGroup,而MultithreadEventExecutorGroup又繼承自AbstractEventExecutorGroup。
先看下AbstractEventExecutorGroup的邏輯。AbstractEventExecutorGroup基本上是對EventExecutorGroup中介面的一些實現。
我們知道EventExecutorGroup中定義了一個next()方法，可以返回Group中的一個EventExecutor。
在AbstractEventExecutorGroup中，幾乎所有EventExecutorGroup中的方法實現，都是呼叫next()方法來完成的，以submit方法為例：
public Future<?> submit(Runnable task) {
return next().submit(task);
}
可以看到submit方法首先呼叫next獲取到的EventExecutor，然後再呼叫EventExecutor中的submit方法。
AbstractEventExecutorGroup中的其他方法都是這樣的實現。但是AbstractEventExecutorGroup中並沒有實現next()方法，具體如何從Group中獲取到EventExecutor，還需要看底層的具體實現。
MultithreadEventExecutorGroup繼承自AbstractEventExecutorGroup，提供了多執行緒任務的支援。
MultithreadEventExecutorGroup有兩類建構函式，在建構函式中可以指定多執行緒的個數，還有任務執行器Executor,如果沒有提供Executor的話，可以提供一個ThreadFactory,MultithreadEventExecutorGroup會呼叫new ThreadPerTaskExecutor(threadFactory)來為每一個執行緒構造一個Executor：
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, ThreadFactory threadFactory, Object... args) {
this(nThreads, threadFactory == null ? null : new ThreadPerTaskExecutor(threadFactory), args);
}
protected MultithreadEventExecutorGroup(int nThreads, Executor executor, Object... args) {
this(nThreads, executor, DefaultEventExecutorChooserFactory.INSTANCE, args);
}
MultithreadEventExecutorGroup對多執行緒的支援是怎麼實現的呢？
首先MultithreadEventExecutorGroup提供了兩個children，分別是children和readonlyChildren：
private final EventExecutor[] children;
private final Set<EventExecutor> readonlyChildren;
children和MultithreadEventExecutorGroup中的執行緒個數是一一對應的，有多少個執行緒，children就有多大。
children = new EventExecutor[nThreads];
然後通過呼叫newChild方法，將傳入的executor構造成為EventExecutor返回：
children[i] = newChild(executor, args);
看一下newChild方法的定義：
protected abstract EventExecutor newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception;
這個方法在MultithreadEventExecutorGroup中並沒有實現，需要在更具體的類中實現它。
readonlyChildren是child的只讀版本，用來在遍歷方法中返回：
readonlyChildren = Collections.unmodifiableSet(childrenSet);
public Iterator<EventExecutor> iterator() {
return readonlyChildren.iterator();
}
我們現在有了Group中的所有EventExecutor，那麼在MultithreadEventExecutorGroup中，next方法是怎麼選擇具體返回哪一個EventExecutor呢？
先來看一下next方法的定義:
private final EventExecutorChooserFactory.EventExecutorChooser chooser;
chooser = chooserFactory.newChooser(children);
public EventExecutor next() {
return chooser.next();
}
next方法呼叫的是chooser的next方法，看一下chooser的next方法具體實現：
public EventExecutor next() {
return executors[(int) Math.abs(idx.getAndIncrement() % executors.length)];
}
可以看到，其實是一個很簡單的根據index來獲取物件的操作。
最後看一下DefaultEventExecutorGroup中對newChild方法的實現：
protected EventExecutor newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception {
return new DefaultEventExecutor(this, executor, (Integer) args[0], (RejectedExecutionHandler) args[1]);
}
newChild返回的EventExecutor使用的是DefaultEventExecutor。這個類是EventExecutor在netty中的預設實現，我們在下一小結中詳細進行講解。
EventExecutor在netty中的基本實現
EventExecutor在netty中的預設實現是DefaultEventExecutor，先看下它的繼承結構：
DefaultEventExecutor繼承自SingleThreadEventExecutor,而SingleThreadEventExecutor又繼承自AbstractScheduledEventExecutor,AbstractScheduledEventExecutor繼承自AbstractEventExecutor。
先來看一下AbstractEventExecutor的定義：
public abstract class AbstractEventExecutor extends AbstractExecutorService implements EventExecutor
AbstractEventExecutor繼承了AbstractExecutorService，並且實現了EventExecutor介面。
AbstractExecutorService是JDK中的類，它提供了 ExecutorService 的一些實現，比如submit, invokeAny and invokeAll等方法。
AbstractEventExecutor作為ExecutorGroup的一員，它提供了一個EventExecutorGroup型別的parent屬性：
private final EventExecutorGroup parent;
public EventExecutorGroup parent() {
return parent;
}
對於next方法來說，AbstractEventExecutor返回的是它本身：
public EventExecutor next() {
return this;
}
AbstractScheduledEventExecutor繼承自AbstractEventExecutor,它內部使用了一個PriorityQueue來儲存包含定時任務的ScheduledFutureTask,從而實現定時任務的功能：
PriorityQueue<ScheduledFutureTask<?>> scheduledTaskQueue;
接下來是SingleThreadEventExecutor，從名字可以看出，SingleThreadEventExecutor使用的是單執行緒來執行提交的tasks，SingleThreadEventExecutor提供了一個預設的pending執行task的任務大小：DEFAULT_MAX_PENDING_EXECUTOR_TASKS，還定義了任務執行的幾種狀態：
private static final int ST_NOT_STARTED = 1;
private static final int ST_STARTED = 2;
private static final int ST_SHUTTING_DOWN = 3;
private static final int ST_SHUTDOWN = 4;
private static final int ST_TERMINATED = 5;
之前提到了EventExecutor中有一個特有的inEventLoop方法，判斷給定的thread是否在eventLoop中，在SingleThreadEventExecutor中，我們看一下具體的實現：
public boolean inEventLoop(Thread thread) {
return thread == this.thread;
}
具體而言就是判斷給定的執行緒和SingleThreadEventExecutor中定義的thread屬性是不是同一個thread，SingleThreadEventExecutor中的thread是這樣定義的：
這個thread是在doStartThread方法中進行初始化的：
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
thread = Thread.currentThread();
所以這個thread是任務執行的執行緒，也就是executor中執行任務用到的執行緒。
再看一下非常關鍵的execute方法：
private void execute(Runnable task, boolean immediate) {
boolean inEventLoop = inEventLoop();
addTask(task);
if (!inEventLoop) {
startThread();
這個方法首先將task新增到任務佇列中，然後呼叫startThread開啟執行緒來執行任務。
最後來看一下DefaultEventExecutor，這個netty中的預設實現：
public final class DefaultEventExecutor extends SingleThreadEventExecutor
DefaultEventExecutor繼承自SingleThreadEventExecutor，這個類中，它定義了run方法如何實現：
protected void run() {
for (;;) {
Runnable task = takeTask();
if (task != null) {
task.run();
updateLastExecutionTime();
}
if (confirmShutdown()) {
break;
}
}
}
在SingleThreadEventExecutor中，我們會把任務加入到task queue中，在run方法中，會從task queue中取出對應的task，然後呼叫task的run方法執行。
總結
DefaultEventExecutorGroup繼承了MultithreadEventExecutorGroup,MultithreadEventExecutorGroup中實際呼叫的是SingleThreadEventExecutor來執行具體的任務。
本文已收錄於 http://www.flydean.com/05-1-netty-event…entexecutorgroup/
最通俗的解讀，最深刻的乾貨，最簡潔的教程，眾多你不知道的小技巧等你來發現！
歡迎關注我的公眾號:「程式那些事」,懂技術，更懂你！