李无知

1. 概述

reactor是处理网络高并发I/O中的经典模式，Redis、Nginx、Netty等知名软件都采用该模式

核心组件为Event, Demultiplexer和Event Handler。

reactor模型为：

reactor模型主要应用在异步IO场景：

2. reactor解决什么问题

解决有限资源和无限请求之间的问题，在网络编程中，socket端口是系统有限资源。一台服务器开启socket之后，比如80，则该端口是有限的，因为只有一个。而所有的网络I/O请求，都会进入该端口，而网络请求就是无限的，任意一个网络请求都会向80端口通讯

如处理高并发的I/O请求？reactor应运而生

3. 发展历史

1. 单线程模式

最最原始的网络编程思路就是服务器就是单线程处理，在一些讲解socket编程的例子中偶尔会见到。

用一个while循环，不断监听端口是否有新的套接字连接，如果有，那么就调用一个处理函数处理，类似：

while(true){
  conn = accept();
  handle(conn)
}

问题：

​ 太慢

2. 多线程模式

每个客户端一个线程，早期的tomcat就采用该模式

while(true){
  conn = accept();
  new thread(conn);
}

问题：

处理不了高并发

• 一个链接一个线程，资源要求太高
• 线程的反复创建-销毁很耗时

3. reactor模式

reactor针对前面的症结，用以下方式解决问题：

1. 启用异步I/O处理机制
2. 启用线程池执行处理耗时数据
3. 把accept消息和数据IO分离

具体模型为：

详细方案为：

• Reactor 对象通过 Demultiplexer （如select,epoll等） 监听事件，收到事件后通过 dispatch 进行分发，具体分发给 Acceptor 对象还是 Handler 对象，还要看收到的事件类型；
• 如果是连接建立的事件，则交由 Acceptor 对象进行处理，Acceptor 对象会通过 accept 方法 获取连接，并创建一个 Handler 对象来处理后续的响应事件；
• 如果不是连接建立事件， 则交由当前连接对应的 Handler 对象来进行响应；
• Handler 对象通过 read 读取到数据后，会将数据发给子线程里的 Processor 对象进行业务处理；
• 子线程里的 Processor 对象就进行业务处理，处理完后，将结果发给主线程中的 Handler 对象，接着由 Handler 通过 send 方法将响应结果发送给 client；

4. 多reactor模式

单 Reactor的模式还有个问题，因为一个 Reactor 对象承担所有事件的监听和响应，而且只在主线程中运行，在面对瞬间高并发的场景时，容易成为性能的瓶颈的地方。

详细方案为：

• 主线程中的 MainReactor 对象通过 select 监控连接建立事件，收到事件后通过 Acceptor 对象中的 accept 获取连接，将新的连接分配给某个子SubReactor
• 子 SubReactor 对象将 MainReactor 对象分配的连接加入 select 继续进行监听，并创建一个 Handler 用于处理连接的响应事件。
• 如果有新的事件发生时，SubReactor 对象会调用当前连接对应的 Handler 对象来进行响应。
• Handler 对象通过 read -> 业务处理 -> send 的流程来完成完整的业务流程。

和Observer模式的区别

基本上，reactor的核心流程为注册handler，监听消息和分发消息。和另一种设计模式Oberser有类似之处。

二者的大致流程都为订阅Event，分发Event，处理Event

Reactor:

Obersver:

但二者有本质的不同：

1. 应用场景不同，reactor往往用于处理IO，而Oberser往往用于各模块间同步状态
2. reactor涉及异步逻辑，有独立线程用于监听和分发事件，事件的执行往往用线程处理，整个模型突出异步无阻塞。而Observer则不强调异步

版权说明

本文引用图片大部分来自网络，若有侵权，请联系作者立即删除，致谢前辈们在网络提供的资料和图片！