文章目录
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- 1、传统IO模型
- 2、reactor模型
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- 2.1、单reactor单线程
- 2.2、单reactor多线程
- 2.3、主从reactor多线程
- 总结
1、传统IO模型
传统IOjava代码传送门。
传统IO,称阻塞IO(BIO)。当客户端与服务端进行连接时，每一个客户端都会对应服务端一个单独的线程与其连接，这个thread完成对应的业务处理。当没有业务处理时，这个线程也会一直存在，一直等待客户端发送信息。
当客户端没有信息传输的时候，服务端会一直卡在
inputStream.read
。
因此，传统IO，弊端很明显，当大量客户端连接服务器，但是信息发送不频繁时，会造成大量线程的浪费。
2、reactor模型
当客户端没有信息传输时，无需所有的线程都在等待状态。因此reactor引入selector的概念，selector实质上是完成了一个转发的功能，所有的客户端与selector连接，如果有客户端发送信息时，转发给一个线程进行处理。因此reactor模型也称为分发者模式。
reactor是一个事件驱动模型，当selector收到对应事件后，可以按照对应的事件通知不同的handler进行处理。有连接事件，读事件，写事件等。
当客户端没有事件产生时，客户端只与selector连接。避免的线程的浪费。
2.1、单reactor单线程
代码传送门。
此思路比较简单，没有多线程之间的通讯，功能全在一个线程中执行。弊端也很明显，单个线程无法发挥发挥CPU的性能。在业务处理中，系统的性能很容易达到瓶颈。
因此，此客户端适应于客户端数量有限，而且handler处理速度非常快的场景。例如redis的在业务处理的世界复杂度O(1)的情况。
2.2、单reactor多线程
reactor对象通过selector监控客户端的请求事件，收到事件之后进行分发。根据不同的事件进行分发。accept复杂连接事件，send负责发送事件，read负责读事件，handler复杂业务处理。这个模型可以充分发挥多喝CPU的处理能力。但是selector在单线程中运行，也容易出现性能瓶颈。
2.3、主从reactor多线程
- Reactor主线程 MainReactor 对象通过select 监听连接事件, 收到事件后，通过Acceptor 处理连接事件
- 当 Acceptor 处理连接事件后，MainReactor 将连接分配给SubReactor
- subreactor 将连接加入到连接队列进行监听,并创建handler进行各种事件处理
- 当有新事件发生时， subreactor 就会调用对应的handler处理
- handler 通过read 读取数据，分发给后面的worker 线程处理
- worker 线程池分配独立的worker 线程进行业务处理，并返回结果
- handler 收到响应的结果后，再通过send 将结果返回给client
- Reactor 主线程可以对应多个Reactor 子线程, 即MainRecator 可以关联多个SubReactor
优缺点说明：
- 优点：父线程与子线程的数据交互简单职责明确，父线程只需要接收新连接，子线程完成后续的业务处理。
- 优点：父线程与子线程的数据交互简单，Reactor 主线程只需要把新连接传给子线程，子线程无需返回数据。
- 缺点：编程复杂度较高
总结
如此看来reactor模型可以这样比喻：
单 Reactor 单线程，前台接待员和服务员是同一个人，全程为顾客服。
单 Reactor 多线程，1 个前台接待员，多个服务员，接待员只负责接待。
主从 Reactor 多线程，多个前台接待员，多个服务生。
reactor模型响应快，不必为单个同步时间所阻塞，虽然 Reactor 本身依然是同步的可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题，并且避免了多线程/进程的切换开销扩展性好，可以方便的通过增加 Reactor 实例个数来充分利用 CPU 资源复用性好，Reactor 模型本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性。