高性能网络模式-Reactor

news2024/11/17 9:46:40

事实上，Reactor 模式也叫Dispatcher模式，即I/O 多路复⽤监听事件，收到事件后，根据事件类型分配（Dispatch）给某个进程/线程。Reactor 模式也是一种非阻塞同步网络模式。

Reactor 模式主要由 Reactor部分和处理事件部分这两个核⼼部分组成，它俩负责的事情如下：

Reactor 模式是灵活多变的，可以应对不同的业务场景，灵活在于：

单Reactor单进程/线程

方案示意图
在这里插入图片描述
其中：

💡具体思想我们可以理解为：

Reactor 对象通过IO 多路复⽤接⼝监听事件，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 -> 业务处理 -> send 的流程来完成完整的业务流程。

该方案的缺点：

因为是单进程，所以无法充分利用多核CPU性能。
Hander对象在处理业务的时候，整个进程是无法处理其他连接的事件的，如果业务处理耗时比较长的话，会造成响应的延迟，因此适用于业务处理快速的场景，比如Redis。

单Reactor多进程/线程

方案示意图：
在这里插入图片描述
相比与单进程：

💡方案思想：

Reactor 对象通过多路复用监听事件，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 对象不再负责业务处理，只负责数据的接收和发送，Handler 对象通过 read 读取到数据后，会将数据发给线程池中的空闲⼦线程⾥的 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；

多线程的方案优势在于能够充分利用多核CPU的性能，但是引入了多线程，自然也带来了多线程资源竞争的问题。

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分发，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
那我们此时会想到什么？不错！再引入Reactor！
示意图：
在这里插入图片描述
相比于单Reactor的改进：

💡方案思想：

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线程；
⼦线程中的 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；

⭐️⭐️⭐️优点：