Reactor设计模式介绍

1、Reactor设计模式背景

• 解决什么问题：

• 该设计模式，是一种设计高性能服务器的设计模式，用于处理应用接收到的大量并发请求，基于事件的方式来做

• 设计模式来源：

• Douglas C. Schmidt的一篇论文提出Reactor：

• 计算机科学家：道格拉斯·C·施密特 ,著作有C++ Network Programming
• Reactor含义：

• The Reactor design pattern handles service requests that are delivered concurrently to an application by one or more clients.
• Reactor模式：用于处理应用接收到的大量并发请求

2、Reactor模式详解

• Doug Lea 在Scalable IO in Java中说明了在java中如何实现Reactor模式

• 计算机教授，主要研究并发编程和并发数据结构，是java并发库作者

2.1、传统方式痛点

• 图示：

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• 代码说明：

• 每个请求用一个线程去处理（这里不用在意是用new thread或者线程池）
• 存在问题：IO线程和业务线程耦合在一起，当socket不可读的时候，整个线程就阻塞了
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2.2、Reactor基础模式（单线程）

• 图示：

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• 代码说明

• 在一个Selector里监听：accept、read、write事件，监听到后，在同一个线程内处理业务逻辑
• 注意：这里已经是基于事件的，不会阻塞IO读写（例如client一直不发请求）
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• 单线程版本适用场景：瓶颈在网络IO的业务，业务计算很快（例如redis，都是内存计算）

• 缺点：

• 很明显，因为只有一个线程，所以当其中一个请求处理很慢，就会卡住后面的请求

2.3、Reactor工作线程池模式

• 图示：

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• 代码说明：

• • 可读的时候，将请求交给worker线程池处理
  • 好处：请求之间不会相互影响，A请求慢不会卡住B请求
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• 缺点：

• 只有一个线程去监听全部事件，accept事件和read，write事件没有拆分
• 当并发连接数多的时候，遍历处理read、write事件就耗时长，导致延迟处理accept事件

2.4、多个Reactor模式

• 图示

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• 说明：

• 拆分Acceptor监听线程，readwriter监听线程（根据实际情况可以拆多个）
• tomcat的线程模型，类似这种方式