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Protocal Support（协议支持层）：主流协议编解码

Transport Service（传输服务层）：传输服务通用实现

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网络通讯

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事件调度（事件驱动）

Reactor 线程模型

单线程

多线程

多Reactor

EventLoop

事件轮询：select

事件处理：processSelectedKeys

Accept 事件

Resister事件

Read/Write事件

任务处理：runAllTasks

普通任务：通过 NioEventLoop 的 execute() 方法向任务队列 taskQueue 中添加任务

定时任务：通过 NioEventLoop 的 schedule() 方法向定时任务队列 scheduledTaskQueue 添<br>加任务

尾部队列：在每次执行完 taskQueue 中任务后会去获取尾部队列中任务执行

服务编排

ChannelPipeline

ChannelHandlerContext

ChannelHandler

ChannelInboundHandler

ChannelOutboundHandler

ExceptionHandler

协议支持：Protocal Support

拆包 / 粘包

Why：TCP 传输协议是面向流的，没有数据包界限

MTU ：传输单元大小

MSS：最大分段大小

滑动窗口

Nagle 算法

What

How：应用层自己解决

协议实现

消息长度固定

优点：简单

缺点：无法预知消息长度，太长导致字节浪费，太短影响消息传输

特定分隔符

缺点：仅适用于简单消息协场景，如Redis

消息长度 + 消息内容

编码

对象编码成字节流：MessageToByteEncoder

一种消息类型编码成另外一种消息类型：MessageToMessageEncoder

解码

字节流解码为对象：ByteToMessageDecoder

一种消息类型解码为另外一种消息类型：MessageToMessageDecoder 

传输服务：Transport Service

In-VM Pipe

Socket & Datagram

HTTP

内存管理

Zero Copy

动机：减少 CPU 拷贝

实现：见 RocketMQ

堆外内存

动机：避免 JVM 堆内存到堆外内存的数据拷贝

实现

分配

ByteBuffer#allocateDirect

Unsafe#allocateMemory

回收

最佳实践

避免物理内存被耗尽：-XX:MaxDirectMemorySize 指定堆外内存上限

ByteBuf

ByteBuf

CompositeByteBuf

动机：通过逻辑组合，避免物理拷贝

实现

CompositeByteBuf 结构

Component 结构

内存管理算法

动机

1、高效分配、回收内存，提升多线程并发场景

2、减少内存碎片，提升内存有效利用率

内部碎片

外部碎片

常见内存分配算法

动态内存分配：程序运行时，按需分配

⾸次适应算法（first fit）

循环适应算法（next fit）

最佳适应算法（best fit）

伙伴算法

Slab 算法

实现

ptmalloc：每个线程都独⽴使⽤各⾃的内存

tcmalloc：每个线程分配了⼀个局部缓存

jemalloc

整体设计

内存规格

PoolArena

默认数量与CPU核数有关

线程轮询选择Arena

PoolChunk

PoolChunkList

PoolChunk 选择算法

PoolChunk：伙伴算法

PoolSubPage：Slab 算法

PoolSubPage 与  PoolArena 关联

PoolThreadCache & MemoryRegionCache

Recycler 对象池化

动机：池化对象，避免创建、销毁对象

实现

当前线程对象回收：Stack

子线程对象回收：WeakOrderQueue

并发

MPSC

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