异步
异步的概念和同步相对。
当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。
实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。
异步的好处是不会造成阻塞，在高并发情形下会更稳定和更高的吞吐量。
ChannelFuture
说到Netty中的异步，就不得不提ChannelFuture。
Netty中的IO操作是异步的，包括bind、write、connect等操作会简单的返回一个ChannelFuture，调用者并不能立刻获得结果。
当future对象刚刚创建时，处于非完成状态。可以通过isDone()方法来判断当前操作是否完成。通过isSuccess()判断已完成的当前操作是否成功，getCause()来获取已完成的当前操作失败的原因，isCancelled()来判断已完成的当前操作是否被取消。
调用者可以通过返回的ChannelFuture来获取操作执行的状态，注册监听函数来执行完成后的操作。
同步与异步
其实同步的阻塞和异步的非阻塞可以直接通过代码看出：
同步
printTime("开始connect： ");
// Start the connection attempt.
ChannelFuture future = bootstrap.connect(new InetSocketAddress(host, port));
// Wait until the connection is closed or the connection attempt fails.
future.getChannel().getCloseFuture().awaitUninterruptibly();
printTime("connect结束： ");
// Shut down thread pools to exit.
bootstrap.releaseExternalResources();
这段代码的输出结果是：
开始connect： 2013-07-17 14:45:28
connect结束： 2013-07-17 14:45:29
很明显的可以看出，connect操作导致整段代码阻塞了大概1秒。
异步
printTime("开始connect： ");
// Start the connection attempt.
ChannelFuture future = bootstrap.connect(new InetSocketAddress(host, port));
future.addListener(new ChannelFutureListener()
{
public void operationComplete(final ChannelFuture future)throws Exception {
printTime("connect结束： ");
}
});
printTime("异步时间： ");
// Shut down thread pools to exit.
bootstrap.releaseExternalResources();
输出结果是：
开始connect： 2013-07-17 14:50:09
异步时间： 2013-07-17 14:50:09
connect结束： 2013-07-17 14:50:09
可以明显的看出，在异步模式下，上面这段代码没有阻塞，在执行connect操作后直接执行到 printTime("异步时间： ")，随后connect完成，future的监听函数输出connect操作完成。
例子
关于同步的阻塞和异步的非阻塞可以打一个很简单的比方，A向B打电话，通知B做一件事。
在同步模式下，A告诉B做什么什么事，然后A依然拿着电话，等待B做完，才可以做下一件事；
在异步模式下，A告诉B做什么什么事，A挂电话，做自己的事。B做完后，打电话通知A做完了。
获取结果
目前java 8 之前的异步并发编程的API(callable、future、futuretask)，都有一个共同的问题，就是要获取结果必须阻塞等待。
netty提供了一种通过回调的方式获得结果的办法：
Future<TGroup> future = businessEG.submit(new Callable<TGroup>() {
@Override
public TGroup call() throws Exception {
//从数据库查询
TGroup group = groupService.getDBTGroupById(gid);
targetGroupsHM.put(gid, group);
return group;
}
});
future.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super TGroup>>() {
@Override
public void operationComplete(Future<? super TGroup> future) throws Exception {
//处理返回的结果
TGroup group = (TGroup) future.get();
if (group == null) {
byteBuf.release();
return;
}
sendToSingleGroup(group, byteBuf);
}
});
源码分析
如上面代码所显示的，ChannelFuture同时提供了阻塞和非阻塞方法，接下来就简单的分析一下各自是怎么实现的。
阻塞方法
阻塞方法是await系列，这些方法要小心翼翼的使用，不可以在handler内调用这些方法，否则会造成死锁。
public ChannelFuture awaitUninterruptibly() {
boolean interrupted = false;
synchronized (this) {
//循环等待到完成
while (!done) {
checkDeadLock();
waiters++;
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
//不允许中断
interrupted = true;
} finally {
waiters--;
}
}
}
if (interrupted) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
return this;
}
一个标志位，一个while循环，代码简洁明了。
非阻塞
非阻塞则是添加监听类ChannelFutureListener，通过覆盖ChannelFutureListener的operationComplete执行业务逻辑。
public void addListener(final ChannelFutureListener listener) {
if (listener == null) {
throw new NullPointerException("listener");
}
boolean notifyNow = false;
synchronized (this) {
if (done) {
notifyNow = true;
} else {
if (firstListener == null) {
//listener链表头
firstListener = listener;
} else {
if (otherListeners == null) {
otherListeners = new ArrayList<ChannelFutureListener>(1);
}
//添加到listener链表中，以便操作完成后遍历操作
otherListeners.add(listener);
}
//......
if (notifyNow) {
//通知listener进行处理
notifyListener(listener);
}
}
成功
然后当操作完成后直接遍历listener链表，把每个listener取出来执行。
以setSuccess为例，如下：
public boolean setSuccess() {
synchronized (this) {
// Allow only once.
if (done) {
return false;
}
done = true;
//唤醒所有等待
if (waiters > 0) {
notifyAll();
}
}
//通知所有listener
notifyListeners();
return true;
}
- notifyListeners()
private void notifyListeners() {
if (firstListener != null) {
//执行listener表头
notifyListener(firstListener);
firstListener = null;
//挨个执行其余的listener
if (otherListeners != null) {
for (ChannelFutureListener l: otherListeners) {
notifyListener(l);
}
otherListeners = null;
}
}
}
其实这部分代码的逻辑很简单，就是注册回调函数，当操作完成后自动调用回调函数，就达到了异步的效果。
