004——Netty之高性能IO(Reactor)

一、原始方式

方法一：

# 使用while循环，不断监听端口是否有新的套接字链接
while(true){
socket = accept();
handle(socket)
}
# 做法局限：处理效率低下，并发是请求只能阻塞

方法二：

# 一个连接对应一个线程
while(true){
socket = accept();
new thread(socket);
}
# 每个线程阻塞不会影响到后续请求，但对资源要求非常高。线程粒度大，每个线程一次性处理所有交互事情（连接、读取和写入）,限制了吞吐量。

方法三：

# 将线程粒度减小。将一次连接的操作划分为更细的粒度或者过程。这样虽然线程数量变多，但是处理的事情更为简单和单一

二、Reactor定义

关键点

• 事件驱动（event handling）

• 可以处理一个或多个输入源（one or more inputs）

• 通过Service Handler同步的将输入事件（Event）采用多路复用分发给对应Handler处理

处理流程

• 同步的等待多个事件源到达（采用select()实现）
• 将事件多路分解以及分配相应的事件服务进行处理，这个分派采用server集中处理（dispatch）
• 分解的事件以及对应的事件服务应用从分派服务中分离出去（handler）

使用Reactor的原因

NIO的优点：

• 基于事件驱动（selector支持对多个Channel进行监听）
• 统一事件处理分派中心（dispatch）
• 事件处理服务

不足

• 更少的开销，更少的上下文切换以及locking
• 能够跟踪服务器状态
• 能够管理handler 对event的绑定

三、Reactor模式

介绍

Reactor将被拆分的子过程对应到Handler上，每一种handler会处理一种event。Selector全局管理进行全局管理。我们只需要注册感兴趣的channel事件，selector就会通过轮询的方式不断检测channel上的事件是否发生。如果没有事件发生则线程阻塞，如果时间发生，则调用相应handler进行处理。

非Reactor模型

• 这种模型由于IO在阻塞时会一直等待，因此在用户负载增加时，性能下降的非常快
• serversocket的accept方法，阻塞等待client连接，直到client连接成功
• 线程从socket inputstream读入数据，会进入阻塞状态，直到全部数据读完
• 线程向socket outputstream写入数据，会阻塞直到全部数据写完

Reactor模型

• Reactor 将I/O事件分派给对应的Handler
• Acceptor 处理客户端新连接，并分派请求到处理器链中
• Handlers 执行非阻塞读/写任务，Event绑定

单Reactor单线程模型
改进点：基于事件模式，当事件触发时，才调用处理器进行处理

• 当新连接到来触发connect事件之后，交由Acceptor进行处理，并构造Handler
• 有IO读写事件之后交给Hanlder处理。
• 在获取到Client相关的SocketChannel之后，绑定到相应Handler上。
• 若是连接事件获取是acceptor,若是IO读写事件获取是handler。都由Reactor进行分发

Acceptor主要任务就是构建handler ，在获取到和client相关的SocketChannel之后 ，绑定到相应的hanlder上，对应的SocketChannel有读写事件之后，基于racotor 分发,hanlder就可以处理了（所有的IO事件都绑定到selector上，有Reactor分发）。

单Reactor多线程模型
改进：使用多线程处理业务逻辑。

• 专门一个IO线程——Acceptor线程负责监听服务端请求。
• 消息读取、解码、编码、发送由线程池负责
• 一个链路只对应一个线程，可以避免同步操作。
• Reacpter只负责消息分发

多Reactor多线程模型

• mainReactor负责监听 ServerSocketChannel ，用来处理客户端新连接的建立，并将建立的客户端的SocketChannel指定注册给 subReactor 。
• subReactor 维护自己的 Selector ，基于 mainReactor 建立的客户端的 SocketChannel 多路分离 IO 读写事件，读写网络数据。对于业务处理的功能，另外扔给 worker 线程池来完成。
• 该模式为Netty默认模式

https://blog.csdn.net/qq_24313635/article/details/80989450