Reactor模式理解

wangyunfeifeifei發表於2018-07-20

Reactor模式

也可以叫反應器模式或者應答者模式

reactor模式簡介

讓我們先了解一下阻塞I/O與非阻塞I/O

I/O 是非常緩慢的

I/O絕對是計算機操作中最慢的。訪問RAM的事件為ns級別,而訪問磁碟或網路上的資料是ms級別的。

阻塞I/O與非阻塞I/O

阻塞I/O的意思是,一個I/O相關的請求傳送過來,相對應的函式呼叫,將阻塞的執行緒執行,直到操作完成
非阻塞I/O的意思是,一個I/O請求,系統收到後立即返回,然後系統會主動有一個輪詢,當I/O請求完畢時,開始執行I/O相關的函式呼叫。
接下來我用一個經典的例子來描述這兩種I/O的區別

以一個餐飲為例,每一個人來就餐就是一個事件,他會先看一下選單,然後點餐。就像一個網站會有很多的請求,要求伺服器做一些事情。處理這些就餐事件的就需要我們的服務人員了。

在多執行緒處理的方式會是這樣的:

一個人來就餐,一個服務員去服務,然後客人會看選單,點菜。 服務員將選單給後廚。

二個人來就餐,二個服務員去服務……

五個人來就餐,五個服務員去服務……

這個就是多執行緒的處理方式,一個事件到來,就會有一個執行緒服務。很顯然這種方式在人少的情況下會有很好的使用者體驗,每個客人都感覺自己是VIP,專人服務的。如果餐廳一直這樣同一時間最多來5個客人,這家餐廳是可以很好的服務下去的。

來了一個好訊息,因為這家店的服務好,吃飯的人多了起來。同一時間會來10個客人,老闆很開心,但是隻有5個服務員,這樣就不能一對一服務了,有些客人就要沒有人管了。老闆就又請了5個服務員,現在好了,又能每個人都受VIP待遇了。

越來越多的人對這家餐廳滿意,客源又多了,同時來吃飯的人到了20人,老闆高興不起來了,再請服務員吧,佔地方不說,還要開工錢,再請人就攢不到錢了。怎麼辦呢?老闆想了想,10個服務員對付20個客人也是能對付過來的,服務員勤快點就好了,伺候完一個客人馬上伺候另外一個,還是來得及的。綜合考慮了一下,老闆決定就使用10個服務人員的執行緒池啦~~~

但是這樣有一個比較嚴重的缺點就是,如果正在接受服務員服務的客人點菜很慢,其他的客人可能就要等好長時間了。有些火爆脾氣的客人可能就等不了走人了。

而非阻塞I/O會選擇這樣做:

老闆後來發現,客人點菜比較慢,大部服務員都在等著客人點菜,其實幹的活不是太多。老闆能當老闆當然有點不一樣的地方,終於發現了一個新的方法,那就是:當客人點菜的時候,服務員就可以去招呼其他客人了,等客人點好了菜,直接招呼一聲“服務員”,馬上就有個服務員過去服務。嘿嘿,然後在老闆有了這個新的方法之後,就進行了一次裁員,只留了一個服務員!這就是用單個執行緒來做多執行緒的事。

事件多路分解器

大多數現代作業系統提供了一種本機機制,該機制通過一種有效的方式處理併發和非阻塞資源.這種機制稱為同步事件多路分解器事件通知藉口

使用Reactor模式時會發生什麼

  1. 應用程式向事件多路分解器提交請求來生成新的I/O操作。應用程式還指定一個處理程式,當操作完成時將呼叫該處理程式。向事件多路分解器提交新請求是一種非阻塞呼叫,它立即將控制權返回給應用程式
  2. 當一組I/O操作完成時,事件多路分解器將新的事件推入Event Queue(事件佇列)
  3. 此時,Event Loop 遍歷Event Queue(事件佇列).
  4. 對於每個事件,呼叫關聯的處理程式。
  5. 處理程式是應用程式程式碼的一部分,當它執行完成時將把控制權返還給Event Loop.但是,在處理程式執行過程中可能會請求新的非同步操作,從而導致新的操作被插入事件多路分解器
  6. Event Queue(事件佇列) 中所有專案被處理完時,迴圈將再次阻塞事件多路分解器 ,當有新事件可用時,事件多路分解器 將出發另一個週期.

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