Reactor模式详解

简介

Reactor是一种开发模式，模式的核心流程是：
注册感兴趣的事件 -> 扫描是否有感兴趣的事件发生 -> 事件发生后做出现就处理(handler)
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反应器模式是由Reactor反应器线程、和Handler处理器两大角色组成。
1) 反应器线程负责接收响应IO事件,并且分发到Handler处理器
2) handler处理器： 非阻塞执行业务逻辑

网络服务socket监听处理的发展过程

单线程阻塞监听

while(true)轮询 一个socket连接后，监听线程一直阻塞到当前socket处理完毕后才能接收下一个socket

  1. ServerSocket ss = new ServerSocket(8080);
  2. while (!Thread.interrupted()){
  3.     Socket socket = ss.accept();
  4.     // 读数据 
  5.     InputStream inputStream = socket.getInputStream();
  6.     // 处理数据
  7.     byte[] output = process(inputStream);
  8.     // 返回结果
  9.     socket.getOutputStream().write(output);
  10. }

多线程 Connection Per Thread

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一个线程一个连接，每个线程独自处理自己负责的输入输出。服务器的监听线程也是独立的。
为什么不能一个线程处理多个socket请求?
传统OIO输入输出是阻塞的，前一个socket被阻塞后一个也处理不了，所以只能一个线程一个连接。

优点：解决了新连接被严重阻塞的问题。
缺点：难以支持高并发的用户socket连接，因为线程的创建和销毁会消耗大量的系统性能。

单线程Reactor

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简单地说就是Reactor反应器和Handlers处理器处于同一个线程中执行。
SelectionKey的attach和attachment 相当于set和get, attach是把附件粘在SelectionKey上，而attachment则是选择键被选中时，把附件取出。

多线程reactor反应器

第一次：把IO耗时操作 decode/compute/encode 放在线程池中来做
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第二种：
mainReactor负责接收所有的请求，然后分发给subReator,一个subReactor一个线程
Handler方面，线程池处理高耗时io操作
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首先升级Handler，既要使用多线程，又要提高效率，考虑使用线程池
其次是升级Reactor, 考虑使用多个Selector

实现：

  1. 把处理IO操作，交给线程池去处理。业务和负责监听 与 IO操作的反应线程 完全隔离。
  2. 多核心cpu服务器，可以拆分多个SubReactor,分配多个Selector. 一个SubReactor一个线程，负责一个选择器。充分释放系统资源，提高反应器管理大量连接 ，提升大量通道的能力。