Reactor模式理解

Posted 2020-12-05 swust-wangyf

Reactor模式

也可以叫反应器模式或者应答者模式

reactor模式简介

让我们先了解一下阻塞I/O与非阻塞I/O

I/O 是非常缓慢的

I/O绝对是计算机操作中最慢的。访问RAM的事件为ns级别，而访问磁盘或网络上的数据是ms级别的。

阻塞I/O与非阻塞I/O

阻塞I/O的意思是，一个I/O相关的请求发送过来，相对应的函数调用，将阻塞的线程执行，直到操作完成
非阻塞I/O的意思是，一个I/O请求，系统收到后立即返回,然后系统会主动有一个轮询，当I/O请求完毕时，开始执行I/O相关的函数调用。
接下来我用一个经典的例子来描述这两种I/O的区别

以一个餐饮为例，每一个人来就餐就是一个事件，他会先看一下菜单，然后点餐。就像一个网站会有很多的请求，要求服务器做一些事情。处理这些就餐事件的就需要我们的服务人员了。

在多线程处理的方式会是这样的：

一个人来就餐，一个服务员去服务，然后客人会看菜单，点菜。 服务员将菜单给后厨。

二个人来就餐，二个服务员去服务……

五个人来就餐，五个服务员去服务……

这个就是多线程的处理方式，一个事件到来，就会有一个线程服务。很显然这种方式在人少的情况下会有很好的用户体验，每个客人都感觉自己是VIP，专人服务的。如果餐厅一直这样同一时间最多来5个客人，这家餐厅是可以很好的服务下去的。

来了一个好消息，因为这家店的服务好，吃饭的人多了起来。同一时间会来10个客人，老板很开心，但是只有5个服务员，这样就不能一对一服务了，有些客人就要没有人管了。老板就又请了5个服务员，现在好了，又能每个人都受VIP待遇了。

越来越多的人对这家餐厅满意，客源又多了，同时来吃饭的人到了20人，老板高兴不起来了，再请服务员吧，占地方不说，还要开工钱，再请人就攒不到钱了。怎么办呢？老板想了想，10个服务员对付20个客人也是能对付过来的，服务员勤快点就好了，伺候完一个客人马上伺候另外一个，还是来得及的。综合考虑了一下，老板决定就使用10个服务人员的线程池啦~~~

但是这样有一个比较严重的缺点就是，如果正在接受服务员服务的客人点菜很慢，其他的客人可能就要等好长时间了。有些火爆脾气的客人可能就等不了走人了。

而非阻塞I/O会选择这样做:

老板后来发现，客人点菜比较慢，大部服务员都在等着客人点菜，其实干的活不是太多。老板能当老板当然有点不一样的地方，终于发现了一个新的方法，那就是：当客人点菜的时候，服务员就可以去招呼其他客人了，等客人点好了菜，直接招呼一声“服务员”，马上就有个服务员过去服务。嘿嘿，然后在老板有了这个新的方法之后，就进行了一次裁员，只留了一个服务员！这就是用单个线程来做多线程的事。

事件多路分解器

大多数现代操作系统提供了一种本机机制，该机制通过一种有效的方式处理并发和非阻塞资源.这种机制称为同步事件多路分解器或事件通知借口

使用Reactor模式时会发生什么

1. 应用程序向事件多路分解器提交请求来生成新的I/O操作。应用程序还指定一个处理程序，当操作完成时将调用该处理程序。向事件多路分解器提交新请求是一种非阻塞调用，它立即将控制权返回给应用程序
2. 当一组I/O操作完成时，事件多路分解器将新的事件推入Event Queue(事件队列)。
3. 此时，Event Loop 遍历Event Queue(事件队列).
4. 对于每个事件，调用关联的处理程序。
5. 处理程序是应用程序代码的一部分，当它执行完成时将把控制权返还给Event Loop.但是，在处理程序执行过程中可能会请求新的异步操作，从而导致新的操作被插入事件多路分解器。
6. 当Event Queue(事件队列) 中所有项目被处理完时，循环将再次阻塞事件多路分解器 ,当有新事件可用时，事件多路分解器 将出发另一个周期.