一文剖析Reactor 模型
Reactor定义
Reactor中文翻译：反应器，所以Reactor模型就是反应器模型。Reactor 模型是网络服务器端用来处理高并发网络 IO 请求的一种编程模型。
该模型主要有三类处理事件：即连接事件、写事件、读事件；三个关键角色：即 reactor、acceptor、handler。
acceptor负责连接事件，handler负责读写事件，reactor负责事件监听和事件分发。
Reactor的3种线程模型
1.单 Reactor 单线程
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由上图可以看出，单Reactor单线程模型中的 reactor、acceptor 和 handler 的功能都是由一个线程来执行的。reactor 负责监听客户端事件和事件分发，一旦有连接事件发生，它会分发给 acceptor，由 acceptor 负责建立连接，然后创建一个 handler。如果是读写事件，reactor 将事件分发给 handler 进行处理。handler 负责读取客户端请求，进行业务处理，并最终给客户端返回结果。
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2.单 reactor 多线程
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该模型中，reactor、acceptor 和 handler 的功能由一个线程来执行，与此同时，会有一个线程池，由若干 worker 线程组成。在监听客户端事件、连接事件处理方面，这个类型和单 rector 单线程是相同的，但是不同之处在于，在单 reactor 多线程类型中，handler 只负责读取请求和写回结果，而具体的业务处理由 worker 线程来完成。
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3.主-从 Reactor 多线程
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在这个类型中，会有一个主 reactor 线程、多个子 reactor 线程和多个 worker 线程组成的一个线程池。其中，主 reactor 负责监听客户端事件，并在同一个线程中让 acceptor 处理连接事件。一旦连接建立后，主 reactor 会把连接分发给子 reactor 线程，由子 reactor 负责这个连接上的后续事件处理。那么，子 reactor 会监听客户端连接上的后续事件，有读写事件发生时，它会让在同一个线程中的 handler 读取请求和返回结果，而和单 reactor 多线程类似，具体业务处理，它还是会让线程池中的 worker 线程处理。刚才介绍的 Netty 使用的就是这个类型。
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常见框架中Reactor模型的使用
1. Redis
Redis是典型的单Reactor单线程类型。Redis 主要通过aeMain、aeProcessEvents，以及 aeCreateFileEvent三个关键函数来实现Reactor模型，对源码(Linux系统)的整理如下：
源码文件 |
函数 |
被调用点 |
主要功能 |
|---|---|---|---|
ae.c/ae.h |
aeMain() |
server.c的main() |
事件捕获，分发和循环处理 |
ae.c/ae.h |
aeProcessEvents() |
ae.c的aeMain() |
根据事件类型进行响应的处理 |
ae.c/ae.h |
aeApiPoll() |
ae.c的aeProcessEvents() |
调用操作系统的IO多路方法 |
Linux内核文件 |
epoll_wait() |
ae.c的aeApiPoll() |
检测并返回内核中网络IO事件 |
有兴趣的可以下载redis的源码，下图为源码截图
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2. nginx
nginx是多进程模型，master进程不处理网络IO，每个Wroker进程是一个独立的单Reacotr单线程模型。，详情参考官方文档：Inside NGINX: Designed for Performance & Scalability
3. Netty
Netty 的线程模型主要是基于Reactor 模型，但是可以灵活配置，单reactor 单线程，单reactor多线程，和多reactor 多线程模型。
4. kafka
kafka采用的是主从Reactor多线程模型，因为Kafka主要与磁盘IO交互，因此真正的读写数据不是从Reactor处理的，而是有一个worker线程池，专门处理磁盘IO，从Reactor负责网络IO，然后把任务交给worker线程池处理。
参考
Doug Lea关于reactor的论文
Nginx Reactor模型
原文链接：【重磅推荐】一文剖析Reactor 模型