Disruptor并发框架 （二）核心概念场景分析

核心术语

• RingBuffer(容器): 被看作Disruptor最主要的组件，然而从3.0开始RingBuffer仅仅负责存储和更新在Disruptor中流通的数据。对一些特殊的使用场景能够被用户(使用其他数据结构)完全替代。
• Sequence（槽位置）: Disruptor使用Sequence来表示一个特殊组件处理的序号。和Disruptor一样，每个消费者(EventProcessor)都维持着一个Sequence。大部分的并发代码依赖这些Sequence值的运转，因此Sequence支持多种当前为AtomicLong类的特性。
• Sequencer: 这是Disruptor真正的核心。实现了这个接口的两种生产者（单生产者和多生产者）均实现了所有的并发算法，为了在生产者和消费者之间进行准确快速的数据传递。
• SequenceBarrier（生产消费者冲突问题解决）: 由Sequencer生成，并且包含了已经发布的Sequence的引用，这些的Sequence源于Sequencer和一些独立的消费者的Sequence。它包含了决定是否有供消费者来消费的Event的逻辑。
• WaitStrategy：决定一个消费者将如何等待生产者将Event置入Disruptor。
• Event：从生产者到消费者过程中所处理的数据单元。Disruptor中没有代码表示Event，因为它完全是由用户定义的。
• EventProcessor（生产线程）：主要事件循环，处理Disruptor中的Event，并且拥有消费者的Sequence。它有一个实现类是BatchEventProcessor，包含了event loop有效的实现，并且将回调到一个EventHandler接口的实现对象。
• EventHandler（消费者）：由用户实现并且代表了Disruptor中的一个消费者的接口。
• Producer：由用户实现，它调用RingBuffer来插入事件(Event)，在Disruptor中没有相应的实现代码，由用户实现。
• WorkProcessor：确保每个sequence只被一个processor消费，在同一个WorkPool中的处理多个WorkProcessor不会消费同样的sequence。
• WorkerPool：一个WorkProcessor池，其中WorkProcessor将消费Sequence，所以任务可以在实现WorkHandler接口的worker吃间移交
• LifecycleAware：当BatchEventProcessor启动和停止时，于实现这个接口用于接收通知。

初看Disruptor，给人的印象就是RingBuffer是其核心，生产者向RingBuffer中写入元素，消费者从RingBuffer中消费元素，如下图：

ringbuffer究竟是什么？

• 正如名字所说的一样，它是一个环（首尾相接的环），你可以把它用做在不同上下文（线程）间传递数据的buffer
  
  

• ringbuffer拥有一个序号，这个序号指向数组中下一个可用元素
  
  

Disruptor说的是生产者和消费者的故事. 有一个数组.生产者往里面扔芝麻.消费者从里面捡芝麻. 但是扔芝麻和捡芝麻也要考虑速度的问题. 1 消费者捡的比扔的快 那么消费者要停下来.生产者扔了新的芝麻,然后消费者继续. 2 数组的长度是有限的,生产者到末尾的时候会再从数组的开始位置继续.这个时候可能会追上消费者,消费者还没从那个地方捡走芝麻,这个时候生产者要等待消费者捡走芝麻,然后继续.

进一步理解

1如果你看了维基百科里面的关于环形buffer的词条，你就会发现，我们的实现方式，与其最大的区别在于：没有尾指针。我们只维护了一个指向下一个可用位置的序号。这种实现是经过深思熟虑的—我们选择用环形buffer的最初原因就是想要提供可靠的消息传递。

2我们实现的ring buffer和大家常用的队列之间的区别是，我们不删除buffer中的数据，也就是说这些数据一直存放在buffer中，直到新的数据覆盖他们。这就是和维基百科版本相比，我们不需要尾指针的原因。ringbuffer本身并不控制是否需要重叠。

3因为它是数组，所以要比链表快，而且有一个容易预测的访问模式。

4这是对CPU缓存友好的，也就是说在硬件级别，数组中的元素是会被预加载的，因此在ringbuffer当中，cpu无需时不时去主存加载数组中的下一个元素。

5其次，你可以为数组预先分配内存，使得数组对象一直存在（除非程序终止）。这就意味着不需要花大量的时间用于垃圾回收。此外，不像链表那样，需要为每一个添加到其上面的对象创造节点对象—对应的，当删除节点时，需要执行相应的内存清理操作。