在 Java Web 服务器领域，Jetty 凭借其轻量化和高度可定制的特点，在实际项目中得到了广泛应用。在 Jetty 的设计中，线程管理策略 EatWhatYouKill 是其性能优化的核心之一，极大地提高了吞吐量。今天，我们通过源码剖析深入了解这种策略的原理和实现。
一、Jetty 线程策略概述
1.1 什么是 EatWhatYouKill？
Jetty 的 EatWhatYouKill 策略名称非常形象，它的含义是：哪个线程侦测到任务，哪个线程就负责执行任务。这样可以避免传统线程池模型中常见的“任务切换”和“线程上下文切换”，充分利用 CPU 缓存，从而提高吞吐量和性能。
1.2 背景对比
传统线程池模型通常会将任务分发给其他线程执行。例如，I/O 线程只负责侦测事件，然后将任务交给工作线程执行。而在 EatWhatYouKill 中，I/O 线程直接处理自己侦测到的事件。
策略 | 工作方式 | 优势 | 劣势 |
传统线程池 | I/O 线程侦测事件，任务交给工作线程执行 | 模块化设计清晰 | 存在上下文切换的开销 |
EatWhatYouKill | I/O 线程负责侦测和处理任务 | 减少上下文切换，提高性能 | 代码复杂性较高 |
二、源码剖析：EatWhatYouKill 的实现
Jetty 的核心模块包含以下几个关键组件：
- ManagedSelector：对 Java 原生 Selector 的封装，负责事件侦测。
- ExecutionStrategy：执行策略接口，EatWhatYouKill 是其实现之一。
- ThreadPool：Jetty 的线程池实现，负责管理线程。
我们以 EatWhatYouKill 的实现为核心，结合 ManagedSelector，逐步解析其工作流程。
2.1 ManagedSelector 的作用
ManagedSelector 是 Jetty 封装的 Selector，主要负责 I/O 事件的侦测和任务的调度。以下是 ManagedSelector 的关键代码：
public class ManagedSelector implements Runnable {
private final Selector _selector;
private final Queue<Runnable> _tasks = new ConcurrentLinkedQueue<>();
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
// 1. 执行任务队列中的任务
Runnable task;
while ((task = _tasks.poll()) != null) {
task.run();
}
// 2. 侦测 I/O 事件
int selected = _selector.select();
if (selected > 0) {
Set<SelectionKey> keys = _selector.selectedKeys();
for (SelectionKey key : keys) {
// 将事件交给具体的处理器
processKey(key);
}
keys.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void processKey(SelectionKey key) {
// 具体事件处理逻辑
if (key.isReadable()) {
Runnable task = (Runnable) key.attachment();
if (task != null) {
// 将任务加入队列等待执行
_tasks.offer(task);
}
}
}
}代码分析：
run方法是 ManagedSelector 的核心执行逻辑。- 任务队列：在执行 I/O 事件之前，ManagedSelector 先执行任务队列中的任务，确保前一个事件的处理完成。
- I/O 事件侦测：通过 Selector 侦测事件，并将其交给对应的处理逻辑。
2.2 EatWhatYouKill 策略的核心逻辑
EatWhatYouKill 实现了 Jetty 的 ExecutionStrategy 接口，负责任务的执行策略。以下是 EatWhatYouKill 的关键实现：
public class EatWhatYouKill implements ExecutionStrategy, Runnable {
private final Executor _executor;
private final Producer _producer;
public EatWhatYouKill(Producer producer, Executor executor) {
this._producer = producer;
this._executor = executor;
}
@Override
public void execute() {
// 当前线程执行任务
if (tryProduce()) {
run();
} else {
// 如果任务未完成，交给线程池
_executor.execute(this);
}
}
private boolean tryProduce() {
// 尝试生产任务
Runnable task = _producer.produce();
if (task != null) {
task.run();
return true;
}
return false;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
Runnable task = _producer.produce();
if (task == null) {
break; // 如果没有任务则退出
}
task.run();
}
}
}代码分析：
- 任务生产与执行结合：
tryProduce方法尝试从 Producer 获取任务并直接执行，避免任务在线程之间的传递。 - 线程池降级：如果当前线程无法完成任务，则将任务交给线程池中的其他线程执行。
- 循环处理任务：
run方法通过循环不断尝试获取并执行任务，最大限度利用当前线程的处理能力。
2.3 各组件协同工作流程
- 事件侦测：ManagedSelector 侦测到 I/O 事件后，将任务交给 EatWhatYouKill 执行策略处理。
- 任务处理：EatWhatYouKill 的当前线程尝试执行任务，避免任务在线程之间传递。
- 线程池降级：如果当前线程不能处理全部任务，任务将被交给线程池的其他线程处理。
以下是整个工作流程的图解：
I/O 事件
↓
ManagedSelector（侦测）
↓
EatWhatYouKill（执行）
↙ ↘
当前线程处理 线程池辅助处理三、EatWhatYouKill 的性能优势
- 减少线程切换：通过当前线程直接处理任务，避免了任务在线程之间的传递，减少了上下文切换的开销。
- 提高 CPU 缓存命中率：当前线程对事件进行处理时，可以利用已经加载到 CPU 缓存中的上下文数据。
- 吞吐量提升显著：根据官方测试，EatWhatYouKill 在高并发场景下的吞吐量提升了 8 倍。
四、总结与应用建议
4.1 优势总结
- 高性能：显著提升了 I/O 事件处理的效率。
- 简化流程：将侦测和处理合二为一，简化了线程管理。
- 适用场景广泛：适用于高并发、高吞吐量的 Web 服务场景。
4.2 应用建议
- 高并发场景：EatWhatYouKill 非常适合需要处理大量 I/O 事件的 Web 服务器或网关。
- 对性能要求较高的系统：如果系统对吞吐量和响应时间有严格要求，可以考虑使用 Jetty 和 EatWhatYouKill。
- 避免过度复杂化：虽然性能出色，但 EatWhatYouKill 的实现较复杂，需要较高的开发和运维水平。
通过本篇分析，相信大家对 Jetty 的 EatWhatYouKill 策略有了更加深入的了解。Jetty 的这种创新设计不仅展现了高效的线程管理策略，也为我们理解性能优化提供了有价值的参考。
