彻底搞懂Reactor模型和Proactor模型 _Reactor模型

在高性能的I/O设计中，有两个著名的模型：Reactor模型和Proactor模型，其中Reactor模型用于同步I/O，而Proactor模型运用于异步I/O操作。
想要了解两种模型，需要了解一些IO、同步异步的基础知识，彻底搞懂JAVA的网络IO
服务端的线程模型无论是Reactor模型还是Proactor模型，对于支持多连接的服务器，一般可以总结为2种fd和3种事件，如下图：

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2种fd

listenfd：一般情况，只有一个。用来监听一个特定的端口(如80) 。
connfd：每个连接都有一个connfd 。用来收发数据。

3种事件

listenfd进行accept阻塞监听，创建一个connfd
用户态/内核态copy数据。每个connfd对应着2个应用缓冲区：readbuf和writebuf 。
处理connfd发来的数据。业务逻辑处理，准备response到writebuf 。

Reactor模型无论是C++还是Java编写的网络框架，大多数都是基于Reactor模型进行设计和开发，Reactor模型基于事件驱动，特别适合处理海量的I/O事件。
Reactor模型中定义的三种角色：

Reactor：负责监听和分配事件，将I/O事件分派给对应的Handler 。新的事件包含连接建立就绪、读就绪、写就绪等。
Acceptor：处理客户端新连接，并分派请求到处理器链中。
Handler：将自身与事件绑定，执行非阻塞读/写任务，完成channel的读入，完成处理业务逻辑后，负责将结果写出channel 。可用资源池来管理。

Reactor处理请求的流程：
读取操作：

应用程序注册读就绪事件和相关联的事件处理器
事件分离器等待事件的发生
当发生读就绪事件的时候，事件分离器调用第一步注册的事件处理器

写入操作类似于读取操作，只不过第一步注册的是写就绪事件。
1.单Reactor单线程模型
Reactor线程负责多路分离套接字，accept新连接，并分派请求到handler 。redis使用单Reactor单进程的模型。

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消息处理流程：

Reactor对象通过select监控连接事件，收到事件后通过dispatch进行转发。
如果是连接建立的事件，则由acceptor接受连接，并创建handler处理后续事件。
如果不是建立连接事件，则Reactor会分发调用Handler来响应。
handler会完成read->业务处理->send的完整业务流程。

单Reactor单线程模型只是在代码上进行了组件的区分，但是整体操作还是单线程，不能充分利用硬件资源。handler业务处理部分没有异步。
对于一些小容量应用场景，可以使用单Reactor单线程模型。但是对于高负载、大并发的应用场景却不合适，主要原因如下：

即便Reactor线程的CPU负荷达到100%，也无法满足海量消息的编码、解码、读取和发送。
当Reactor线程负载过重之后，处理速度将变慢，这会导致大量客户端连接超时，超时之后往往会进行重发，这更加重Reactor线程的负载，最终会导致大量消息积压和处理超时，成为系统的性能瓶颈。
一旦Reactor线程意外中断或者进入死循环，会导致整个系统通信模块不可用，不能接收和处理外部消息，造成节点故障。

为了解决这些问题，演进出单Reactor多线程模型。
2.单Reactor多线程模型
该模型在事件处理器（Handler）部分采用了多线程（线程池）。