在處理web請(qǐng)求時(shí),通常有兩種體系結(jié)構(gòu)兔跌,分別為:thread-based architecture(基于線(xiàn)程)、event-driven architecture(事件驅(qū)動(dòng))
thread-based?architecture
基于線(xiàn)程的體系結(jié)構(gòu)通常會(huì)使用多線(xiàn)程來(lái)處理客戶(hù)端的請(qǐng)求框全,每當(dāng)接收到一個(gè)請(qǐng)求棍鳖,便開(kāi)啟一個(gè)獨(dú)立的線(xiàn)程來(lái)處理。這種方式雖然是直觀的答朋,但是僅適用于并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)量不大的場(chǎng)景贷揽,因?yàn)榫€(xiàn)程需要占用一定的內(nèi)存資源,且操作系統(tǒng)在線(xiàn)程之間的切換也需要一定的開(kāi)銷(xiāo)梦碗,當(dāng)線(xiàn)程數(shù)過(guò)多時(shí)顯然會(huì)降低web服務(wù)器的性能禽绪。并且,當(dāng)線(xiàn)程在處理I/O操作洪规,在等待輸入的這段時(shí)間線(xiàn)程處于空閑的狀態(tài)丐一,同樣也會(huì)造成cpu資源的浪費(fèi)。一個(gè)典型的設(shè)計(jì)如下:
event-driven?architecture
事件驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)是目前比較廣泛使用的一種淹冰。這種方式會(huì)定義一系列的事件處理器來(lái)響應(yīng)事件的發(fā)生库车,并且將服務(wù)端接受連接與對(duì)事件的處理分離。其中樱拴,事件是一種狀態(tài)的改變柠衍。比如,tcp中socket的new incoming connection晶乔、ready for read珍坊、ready for write。
reactor
reactor設(shè)計(jì)模式是event-driven?architecture的一種實(shí)現(xiàn)方式正罢,處理多個(gè)客戶(hù)端并發(fā)的向服務(wù)端請(qǐng)求服務(wù)的場(chǎng)景阵漏。每種服務(wù)在服務(wù)端可能由多個(gè)方法組成。reactor會(huì)解耦并發(fā)請(qǐng)求的服務(wù)并分發(fā)給對(duì)應(yīng)的事件處理器來(lái)處理翻具。目前履怯,許多流行的開(kāi)源框架都用到了reactor模式,如:netty裆泳、node.js等叹洲,包括java的nio。
總體圖示如下:
reactor主要由以下幾個(gè)角色構(gòu)成:handle工禾、Synchronous Event Demultiplexer运提、Initiation Dispatcher、Event Handler闻葵、Concrete Event Handler
Handle
handle在linux中一般稱(chēng)為文件描述符民泵,而在window稱(chēng)為句柄,兩者的含義一樣槽畔。handle是事件的發(fā)源地栈妆。比如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)socket、磁盤(pán)文件等。而發(fā)生在handle上的事件可以有connection签钩、ready for read、ready for write等坏快。
Synchronous Event Demultiplexer
同步事件分離器铅檩,本質(zhì)上是系統(tǒng)調(diào)用。比如linux中的select莽鸿、poll昧旨、epoll等。比如祥得,select方法會(huì)一直阻塞直到handle上有事件發(fā)生時(shí)才會(huì)返回兔沃。
Event Handler
事件處理器,其會(huì)定義一些回調(diào)方法或者稱(chēng)為鉤子函數(shù)级及,當(dāng)handle上有事件發(fā)生時(shí)乒疏,回調(diào)方法便會(huì)執(zhí)行,一種事件處理機(jī)制饮焦。
Concrete Event Handler
具體的事件處理器怕吴,實(shí)現(xiàn)了Event Handler。在回調(diào)方法中會(huì)實(shí)現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)邏輯县踢。
Initiation Dispatcher
初始分發(fā)器转绷,也是reactor角色,提供了注冊(cè)硼啤、刪除與轉(zhuǎn)發(fā)event handler的方法议经。當(dāng)Synchronous Event Demultiplexer檢測(cè)到handle上有事件發(fā)生時(shí),便會(huì)通知initiation dispatcher調(diào)用特定的event handler的回調(diào)方法谴返。
處理流程
1. 當(dāng)應(yīng)用向Initiation Dispatcher注冊(cè)Concrete Event Handler時(shí)煞肾,應(yīng)用會(huì)標(biāo)識(shí)出該事件處理器希望Initiation Dispatcher在某種類(lèi)型的事件發(fā)生發(fā)生時(shí)向其通知,事件與handle關(guān)聯(lián)
2.?Initiation Dispatcher要求注冊(cè)在其上面的Concrete Event Handler傳遞內(nèi)部關(guān)聯(lián)的handle嗓袱,該handle會(huì)向操作系統(tǒng)標(biāo)識(shí)
3. 當(dāng)所有的Concrete Event Handler都注冊(cè)到?Initiation Dispatcher上后扯旷,應(yīng)用會(huì)調(diào)用handle_events方法來(lái)啟動(dòng)Initiation Dispatcher的事件循環(huán),這時(shí)Initiation Dispatcher會(huì)將每個(gè)Concrete Event Handler關(guān)聯(lián)的handle合并索抓,并使用Synchronous Event Demultiplexer來(lái)等待這些handle上事件的發(fā)生
4. 當(dāng)與某個(gè)事件源對(duì)應(yīng)的handle變?yōu)閞eady時(shí)钧忽,Synchronous Event Demultiplexer便會(huì)通知?Initiation Dispatcher。比如tcp的socket變?yōu)閞eady for reading
5.?Initiation Dispatcher會(huì)觸發(fā)事件處理器的回調(diào)方法逼肯。當(dāng)事件發(fā)生時(shí)耸黑,?Initiation Dispatcher會(huì)將被一個(gè)“key”(表示一個(gè)激活的handle)定位和分發(fā)給特定的Event Handler的回調(diào)方法
6.?Initiation Dispatcher調(diào)用特定的Concrete Event Handler的回調(diào)方法來(lái)響應(yīng)其關(guān)聯(lián)的handle上發(fā)生的事件
參考
https://dzone.com/articles/understanding-reactor-pattern-thread-based-and-eve
Reactor ?“An Object Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handles for Synchronous Events“ ? ? Douglas C. Schmidt?Department of Computer Science ?Washington University, St. Louis, MO