Reactor 模式
概念: Reactor这个词译成汉语还真没有什么合适的,很多地方叫反应器模式,但更多好像就直接叫reactor模式了,其实我觉着叫应答者模式更好理解一些。通过了解,这个模式更像一个侍卫,一直在等待你的召唤,或者叫召唤兽。
并发系统常使用reactor模式,代替常用的多线程的处理方式,节省系统的资源,提高系统的吞吐量。
先用比较直观的方式来介绍一下这种方式的优点,通过和常用的多线程方式比较一下,可能更好理解。 以一个餐饮为例,每一个人来就餐就是一个事件,他会先看一下菜单,然后点餐。就像一个网站会有很多的请求,要求服务器做一些事情。处理这些就餐事件的就需要我们的服务人员了。
在多线程处理的方式会是这样的: 一个人来就餐,一个服务员去服务,然后客人会看菜单,点菜。 服务员将菜单给后厨。 二个人来就餐,二个服务员去服务…… 五个人来就餐,五个服务员去服务……
这个就是多线程的处理方式,一个事件到来,就会有一个线程服务。很显然这种方式在人少的情况下会有很好的用户体验,每个客人都感觉自己是VIP,专人服务的。如果餐厅一直这样同一时间最多来5个客人,这家餐厅是可以很好的服务下去的。
来了一个好消息,因为这家店的服务好,吃饭的人多了起来。同一时间会来10个客人,老板很开心,但是只有5个服务员,这样就不能一对一服务了,有些客人就要没有人管了。老板就又请了5个服务员,现在好了,又能每个人都受VIP待遇了。
越来越多的人对这家餐厅满意,客源又多了,同时来吃饭的人到了20人,老板高兴不起来了,再请服务员吧,占地方不说,还要开工钱,再请人就攒不到钱了。怎么办呢?老板想了想,10个服务员对付20个客人也是能对付过来的,服务员勤快点就好了,伺候完一个客人马上伺候另外一个,还是来得及的。综合考虑了一下,老板决定就使用10个服务人员的线程池啦~~~
但是这样有一个比较严重的缺点就是,如果正在接受服务员服务的客人点菜很慢,其他的客人可能就要等好长时间了。有些火爆脾气的客人可能就等不了走人了。
Reactor如何处理这个问题呢: 老板后来发现,客人点菜比较慢,大部服务员都在等着客人点菜,其实干的活不是太多。老板能当老板当然有点不一样的地方,终于发现了一个新的方法,那就是:当客人点菜的时候,服务员就可以去招呼其他客人了,等客人点好了菜,直接招呼一声“服务员”,马上就有个服务员过去服务。嘿嘿,然后在老板有了这个新的方法之后,就进行了一次裁员,只留了一个服务员!这就是用单个线程来做多线程的事。
实际的餐馆都是用的Reactor模式在服务。一些设计的模型其实都是从生活中来的。
Reactor模式主要是提高系统的吞吐量,在有限的资源下处理更多的事情。
在单核的机上,多线程并不能提高系统的性能,除非在有一些阻塞的情况发生。否则线程切换的开销会使处理的速度变慢。就像你一个人做两件事情,1、削一个苹果。2、切一个西瓜。那你可以一件一件的做,我想你也会一件一件的做。如果这个时候你使用多线程,一会儿削苹果,一会切西瓜,可以相像究竟是哪个速度快。这也就是说为什么在单核机上多线程来处理可能会更慢。
但当有阻碍操作发生时,多线程的优势才会显示出来,现在你有另外两件事情去做,1、削一个苹果。2、烧一壶开水。我想没有人会去做完一件再做另一件,你肯定会一边烧水,一边就把苹果削了。
理论的东西就不多讲了,请大家参考一下附件《reactor-siemens.pdf》。图比较多,E文不好也可以看懂的。 讲解: Proactor和Reactor都是并发编程中的设计模式。在我看来,他们都是用于派发/分离IO操作事件的。这里所谓的 摘抄一些关键的东西: " 关于两个模式的大致模型,从以下文字基本可以明白: " * An event handler declares interest in I/O events that indicate readiness for read on a particular socket ; By comparison,here is a read operation in Proactor (true async): * A handler initiates an asynchronous read operation (note: the OS must support asynchronous I/O). In this " 可以看出,两个模式的相同点,都是对某个IO事件的事件通知(即告诉某个模块,这个IO操作可以进行或已经完成)。在结构 用select模型写个简单的reactor,大致为:
///
classhandler { public: virtualvoidonRead()=0; virtualvoidonWrite()=0; virtualvoidonAccept()=0; }; classdispatch { public: voidpoll() { //addfdintheset. // //polleveryfd intc=select(0,&read_fd,&write_fd,0); if(c>0) { foreachfdintheread_fd_set {iffdcanread _handler->onRead(); iffdcanaccept _handler->onAccept(); } foreachfdinthewrite_fd_set { iffdcanwrite _handler->onWrite(); } } } voidsetHandler(handler*_h) { _handler=_h; } private: handler*_handler; }; ///application classMyHandler:publichandler { public: voidonRead() { } voidonWrite() { } voidonAccept() { } };
根据这份图我随便写了个例子代码:
classAsyIOProcessor
{ public: voiddo_read() { //sendreadoperationtoOS //readiofinished.anddispatchnotification _proactor->dispatch_read(); } private: Proactor*_proactor; }; classProactor { public: voiddispatch_read() { _handlerMgr->onRead(); } private: HandlerManager*_handlerMgr; }; classHandlerManager { public: typedefstd::list<Handler*>HandlerList; public: voidonRead() { //notifyallthehandlers. std::for_each(_handlers.begin(),_handlers.end(),onRead); } private: HandlerList*_handlers; }; classHandler { public: virtualvoidonRead()=0; }; //applicationlevelhandler. classMyHandler:publicHandler { public: voidonRead() { // } }; 其实就设计模式而言,我个人觉得某个模式其实是没有完全固定的结构的。不能说某个模式里就肯定会有某个类,类之间的 最近在看spserver的代码,看到别人提各种并发系统中的模式,有点眼红,于是才来扫扫盲。知道什么是leader follower模式, 最近还干了些离谱的事,写了传说中的字节流编码,用模板的方式实现,不但保持了扩展性,还少写很多代码;处于效率考虑, 对优雅代码的追求真的成了种癖好. = =| (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |