设计模式-前摄器模式(Proactor)

Posted 2020-10-02 leno米雷のcoding记录

本周要进行boost asio库的学习，在学习之前发现最好需要先了解一下前摄器模式，这样对asio库的理解很有帮助，故写下此文

我之前写的随笔XShell的模拟实现中的链接方式可以说是同步的（服务器阻塞等待链接），这样当有服务器端在等待链接的时候就浪费了大量的资源，我们可以让服务器异步等待客户端的链接，服务器在等待链接的同时可以做别的事情，等到客户端链接请求到来的时候，调用一个回调执行链接，这就很灵活。

 

先来一段关于前摄器模式的官话：前摄器模式支持多个事件处理器的多路分离和分派，这些处理器由异步事件的完成来触发。通过集成完成事件（completion event）的多路分离和相应的事件处理器的分派，该模式简化了异步应用的开发。

简单点说，前摄器的实现多亏了多个事件处理器将事件和处理分离开，和处理方式的分派。而这些事件处理器的的触发方式是当被异步事件（仅限完成事件）通知而出发的。把这些个东西搞在一起就是前摄器模式了。

• 前摄器(proactor)模式

前摄器模式主要利用操作系统的异步操作特性（如果操作系统不支持异步的话前摄器模式就。。。），简单的说，当你想到异步的时候第一反应一般就是select，poll和epoll这几个函数吧（或者是类似Qt的消息和槽函数之类的），当你的select函数捕捉到一个请求的时候，就执行一个操作（例如传输一个小视频），不过这一般都是在编写的应用程序中实现的，前摄器和这个方式不同的地方就是，它可以让别人帮他干搬砖的活，当浏览器请求一个文件，事件处理器就会把这个请求告诉操作系统，让操作系统去办，而事件处理器本身只关注操作系统发送回来的完成事件，事件处理器收到完成事件就拿操作系统搬好的砖，交给工头，任务就算完成了。下面对连接请求和文件请求两个操作进行图片详解~

1. web服务器本身应该先开启接受连接的操作，并且把异步连接（就是说select函数你得写好并且调用吧，不然怎么接受连接请求）的操作准备好，以备客户端（这里就是浏览器啦）连接
2. 和操作系统沟通，注册相关函数（例如回调函数之类的）
3. 为事件分离器注册好回调函数
4. 浏览器发送连接请求
5. 这时候连接请求的数据实质上是由操作系统接收的（应用程序把最累的活丢给操作系统干）
6. 事件分离器本身只关注完成事件，俨然一副小工头模样（事件分离器：操作系统你干完了叫我就行）
7. 被事件分离器通知的接收器创建http事件处理器解析请求数据

1. 某用户通过浏览器想要下载小视频，于是就上网下
2. 模范劳工操作系统把请求数据放在缓冲区中        操作系统：报告老大，搬完了
3. 事件分离器把事件完成告诉事件处理器                小工头事件分离器：操作系统你干的不错，但是你的功劳是我的了       
4. http事件处理器解析缓冲区中保存的请求数据，发现居然有人要下小视频
5. http事件处理器只能悲催的去文件系统中同步的读文件
6. 但是读完的数据要放在socket连接上，往这上写又耗时又费力，能不能找个老实人帮我干呢？    http事件处理器：那个谁，操作系统你过来一下，你把这些砖搬上车
7. 操作系统写操作完成，通知事件分离器。                     操作系统：好的老大！                操作系统：报告！砖搬完了！
8. 事件分离器把写操作完成事件报告给http事件处理器。             事件分离器：报告总指挥，货已经全部上车。       http事件处理器：不错，任务完成，又是忙碌的一天                 （操作系统：我有句。。。。不知当讲不当讲）

 

总结：和一般的异步操作不同。前摄器模式会把数据的读写这种比较耗时的动作交给操作系统去做（底层快啊），而自身只关心操作系统返回的读写完成通知，自身做一些解析就好了，这样就把事件处理和文件操作分离开了（这就是事件处理器的工作）。

 

 

到这里， 前摄器模式就讲的差不多啦，其实我一开始也不是很懂这个模式，于是把这个尽量整理成比较好懂的方式，可能有不恰当或者理解错误的地方，希望大家能帮我指出来，我进行改正

参考资料：http://www.kuqin.com/ace-2002-12/Part-One/Chapter-8.htm