Reactor设计模式

一、Reactor设计模式

1、什么是Reactor设计模式？

Reactor模式是高性能I/O设计中，常用的设计模式。其中心思想是将所有要处理的I/O事件注册到一个中心I/O多路复用器上，同时主线程阻塞在多路复用器上，一旦有I/O事件到来或是准备就绪，多路复用器将返回并将相应I/O事件分发到对应的处理器中。Reactor是一种事件驱动机制，和普通函数调用不同的是应用程序不是主动的调用某个API来完成处理，恰恰相反的是Reactor逆置了事件处理流程，应用程序需提供相应的接口并注册到Reactor上，如果有相应的事件发生，Reactor将主动调用应用程序注册的接口（回调函数）。

2、Reactor模式框架

Reactor模式由下面的几个组件组成：事件源、Reactor框架、多路复用机制和事件处理程序，Reactor模型UML，如下图：

• 事件源：代表操作系统管理的资源（如：Linux文件描述符），例如：I/O事件，信号，定时器。
• Reactor框架：事件管理者，提供事件注册、注销事件、事件循环以及当事件处于就绪状态，调用事件注册的回调等能力。对应到libevent中，就是event_base结构体。
• 多路复用机制： 系统提供select、poll、epoll等I/O多路复用机制，libevent使用结构体eventop进行了封装，以统一的接口来支持这些I/O多路复用机制，达到了对外隐藏底层系统机制的目的。
• 事件处理程序：负责事件的处理，对应到libevent中，就是event结构体。

3、Reactor模式的优点

响应快：不必为单个同步事件所阻塞，虽然Reactor本身依然是同步的（同步等待事件到来）
编程相对简单：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
可扩展性：可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源
可复用性：reactor框架本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性