Reactor模型

解决的问题：

  • NIO-API复杂，开发难度大；

Netty：

  • 是对NIO的API进行封装；
  • 性能高，吞吐量高，延迟低，减少资源消耗，减少不必需要的内存复制；
  • 基于主从Reactor多线程模型

传统阻塞IO架构：

actor架构 reactor架构_多线程

Reactor模型

actor架构 reactor架构_子线程_02

  • ServiceHandler将传入的多个请求，根据事件，分发给相应的处理线程；
  • ServiceHandler：即一个Reactor
  • 基于Dispatcher分发模式；
  • 使用了IO复用监听事件；

分类：

  1. 单Reactor单线程；
  2. 单Reactor多线程；
  3. 主从Reactor多线程；

单Reactor单线程

actor架构 reactor架构_actor架构_03

Reactor，Handler都是同一个线程；（单层架构，性能差）

  • Reactor通过Selecotr.select：监听多路连接请求；
  • 收到连接事件后，通过Acceptror处理连接请求；
  • 收到读写事件，通过Handler处理业务；

单Reactor多线程

actor架构 reactor架构_主线程_04

分为：主线程Reactor，业务处理线程池；（两层架构）

  1. Reactor中Selecotr.select方法，进行轮询；
  2. 连接请求：通过serverSocketChannel.accept()方法建立连接，并创建对应的Handler；
  3. 读写请求：调用此连接对应的Handler进行相应，Handler只负责响应，不做业务处理；
  4. Handler读取事件数据，启动一个独立的Worker线程，进行业务处理，结果返回Handler
  5. Handler收到结果，将响应返回给Client；

优点：充分利用多核CPU，并发处理能力；

缺点：在高并发场景，由于主线程处理所有的连接请求，读写请求，容易出现瓶颈；

主从Reactor多线程

actor架构 reactor架构_主线程_05

这个图不全，这里的SubReactor子线程，是可以有多个的；

在netty中MainReactor也是有多个的；

在单Reactor基础上：（三层架构）

  1. MainReactor：只需要处理连接请求，将读写请求交由子线程SubReactor处理；
  2. 多个Reactor子线程SubReactor：分担了MainReactor的读写请求；
  3. MainReactor建立连接完成的Channle会加入一个连接队列，SubReactor通过Selecotr.select轮询监听连接的事件；
  4. 有读写事件发生时：SubReactor会调用相应的Handler进行处理；
  5. Handler读取数据，从线程池中，调用独立work线程，处理业务，返回结果给Handler；
  6. Handler收到结果，send给Client；

优点：

（1）父线程与子线程的数据交互简单职责明确；

（2）父线程与子线程的数据交互简单，MainReactor主线程只需要把新连接传给子线程，子线程无需返回数据。

缺点：编程复杂度较高；