reactor和proactor模式

首先分享一下，我在網上看到的兩篇不錯的文章：正是這兩篇文章才了解了reactor和proactor模式;

 Reactor模式，或者叫反應器模式

高性能IO設計的Reactor和Proactor模式

 首先就第一篇《Reactor模式，或者叫反應器模式》做一下筆記：

剛開店做生意，老闆為了給顧客一個美好的印象，給顧客最好的服務，一對一:

随着經營的生意越來越好，顧客多了，不能服務員也多吧，那樣得支出的成本也太大了，要是一下子來個1000個顧客，難道老闆還得養活1000個服務員，沒辦法，得改變這種服務模式，但又不能讓顧客感到這裡的服務下降了，怎麼辦呢？

改革以後，有沒有覺得和我們平時去大排檔啊，街邊小吃店的服務模式很相似是不是，

為什麼不說和酒店服務很像，其實還真不像，一般XXX星級的飯店的服務，還真是上一種經營模式，為什麼他們要這樣呢，

因為，他們是高富帥啊，顧客消費也高，自然老闆的收入也高，是以老闆也樂子不疲啊。我們是屌絲，請客都隻是去個大排檔就好了。

改革後的模式就是reactor模式，顧客通過呼叫服務員（event事件）通知服務員，菜單寫好了，服務員就會把菜單交給廚師（事件處理器），廚師就會去做菜了。

現在知道reactor模式的由來了吧，知道一個事情的始末會讓我們更好的了解它。

下面對第二篇《高性能IO設計的Reactor和Proactor模式》做一下筆記：

這裡主要是講reactor模式和proactor模式的差別：其實就是對資料處理方式變了導緻監聽事件方式也轉變了。

當然，如果還是以第一篇那樣以飯店的經營模式來講解的話，proactor模式應該是這樣的：

我們知道每一個飯店都有自己的招牌菜去吸引顧客。當然，其實這道菜你也會做，隻是别人做的比你更好，更美味。有一天，一群高富帥來了這家大拍檔：

老闆就是老闆，人面廣啊，自家廚師不會做，可以讓更專業的人去做，省時省事省心啊！

其實這裡我們都能看出reactor模式和proactor模式的一點點差別了吧！隻是還不了解具體的細節。

第二篇《性能IO設計的Reactor和Proactor模式》就是幹這個事的，給我們介紹具體細節和差別，我也是讀了好幾遍，慢慢畫個流程圖才了解了啊。

其實說到底就是一句廣告語：把事情交給更專業的人，你會更開心。

好吧，以下是copy過來，做了少少修改的：轉換為自己的了解。

       在高性能的I/O設計中，有兩個比較著名的模式Reactor和Proactor模式，其中Reactor模式用于同步I/O，而Proactor運用于異步I/O操作。

       在比較這兩個模式之前，我們首先的搞明白幾個概念，什麼是阻塞和非阻塞，什麼是同步和異步；

       同步和異步是針對應用程式和核心的互動而言的；

       同步指的是使用者程序觸發IO操作并等待或者輪詢的去檢視IO操作是否就緒，

       異步是指使用者程序觸發IO操作以後便開始做自己的事情，而當IO操作已經完成的時候會得到IO完成的通知。

       阻塞和非阻塞是針對于程序在通路資料的時候，根據IO操作的就緒狀态來采取的不同方式，說白了是一種讀取或者寫入操作函數的實作方式；

       阻塞方式下讀取或者寫入函數将一直等待，

       非阻塞方式下，讀取或者寫入函數會立即傳回一個狀态值。

        一般來說I/O模型可以分為：同步阻塞，同步非阻塞，異步阻塞，異步非阻塞IO

同步阻塞IO：

在此種方式下，使用者程序在發起一個IO操作以後，必須等待IO操作的完成，隻有當真正完成了IO操作以後，使用者程序才能運作。JAVA傳統的IO模型屬于此種方式！

同步非阻塞IO:

在此種方式下，使用者程序發起一個IO操作以後邊可傳回做其它事情，但是使用者程序需要時不時的詢問IO操作是否就緒，這就要求使用者程序不停的去詢問，進而引入不必要的CPU資源浪費。其中目前JAVA的NIO就屬于同步非阻塞IO。

異步阻塞IO：

此種方式下是指應用發起一個IO操作以後，不等待核心IO操作的完成，等核心完成IO操作以後會通知應用程式，這其實就是同步和異步最關鍵的差別，同步必須等待或者主動的去詢問IO是否完成，那麼為什麼說是阻塞的呢？因為此時是通過select系統調用來完成的，而select函數本身的實作方式是阻塞的，而采用select函數有個好處就是它可以同時監聽多個檔案句柄，進而提高系統的并發性！

異步非阻塞IO:

在此種模式下，使用者程序隻需要發起一個IO操作然後立即傳回，等IO操作真正的完成以後，應用程式會得到IO操作完成的通知，此時使用者程序隻需要對資料進行處理就好了，不需要進行實際的IO讀寫操作，因為真正的IO讀取或者寫入操作已經由核心完成了。目前Java中還沒有支援此種IO模型。

搞清楚了以上概念以後，我們再回過頭來看看，Reactor模式和Proactor模式。

首先來看看Reactor模式，Reactor模式應用于同步I/O的場景。我們以讀操作為例來看看Reactor中的具體步驟：

讀取操作：

1. 應用程式注冊讀就需事件和相關聯的事件處理器

2. 事件分離器等待事件的發生

3. 當發生讀就需事件的時候，事件分離器調用第一步注冊的事件處理器

4. 事件處理器首先執行實際的讀取操作，然後根據讀取到的内容進行進一步的處理

下面我們來看看Proactor模式中讀取操作和寫入操作的過程：

讀取操作：

1. 應用程式初始化一個異步讀取操作，然後注冊相應的事件處理器，此時事件處理器不關注讀取就緒事件，而是關注讀取完成事件，這是差別于Reactor的關鍵。

2. 事件分離器等待讀取操作完成事件

3. 在事件分離器等待讀取操作完成的時候，作業系統調用核心線程完成讀取操作，并将讀取的内容放入使用者傳遞過來的緩存區中。這也是差別于Reactor的一點，Proactor中，應用程式需要傳遞緩存區。

4. 事件分離器捕獲到讀取完成事件後，激活應用程式注冊的事件處理器，事件處理器直接從緩存區讀取資料，而不需要進行實際的讀取操作。

Proactor中寫入操作和讀取操作，隻不過感興趣的事件是寫入完成事件。

從上面可以看出，Reactor和Proactor模式的主要差別就是真正的讀取和寫入操作是有誰來完成的，Reactor中需要應用程式自己讀取或者寫入資料，而Proactor模式中，應用程式不需要進行實際的讀寫過程，它隻需要從緩存區讀取或者寫入即可，作業系統會讀取緩存區或者寫入緩存區到真正的IO裝置.

綜上所述，同步和異步是相對于應用和核心的互動方式而言的，同步 需要主動去詢問，而異步的時候核心在IO事件發生的時候通知應用程式，而阻塞和非阻塞僅僅是系統在調用系統調用的時候函數的實作方式而已。

最後來兩張圖做個總結：