reactor设计模式处理网络高并发IO请求

转载自：reactor设计模式处理网络高并发IO请求

同步编程

while(1)
{
    epoll_wait(...)
    for(;;)
    {
        if (fd == listenner_socket)
        {
            cfd = accpt(listenner_socket);
        }
        else
        {
            read(fd, buf, size);
            process(buf);
        }
    }
}

示例如下：
https://github.com/zhiyong0804/net_io/blob/master/epoll/epollsvr.c

缺点：

1. 所有的处理都放在同一个线程里，这个线程的压力很大，因为网络IO的处理总是比CPU要慢很多；
2. 同时如果这里有一个客户端的请求，处理比较复杂，则会影响后面其它客户端的请求的响应时间；

半异步半同步编程

T1线程：

while(1)
{
    epoll_wait(...)
    for(;;)
    {
        if (fd == listenner_socket)
        {
            cfd = accpt(listenner_socket);
        }
        else
        {
            read(fd, buf, size);
            enqueue(buf);
        }
    }
}

T2线程：

while (1)
{
    wait_queue(buf);
    process(buf);
}

示例如：
TODO

缺点：
1）线程间需要同步；
2）线程间有数据的拷贝（memcpy），这个拷贝也是很耗CPU的；
3）epoll所在的线程要处理所有的网络IO的读和写，这个线程的压力远远超过其余的业务处理线程。

纯异步 -- Reactor设计

先来看libevent库

https://github.com/zhiyong0804/libevent_helloworld/blob/master/libevent_server.c

Reactor设计模式

• Handles ：表示操作系统管理的资源，我们可以理解为fd。
• Synchronous Event Demultiplexer ：同步事件分离器，阻塞等待Handles中的事件发生。
• Initiation Dispatcher ：初始分派器，作用为添加Event handler（事件处理器）、删除Event handler以及分派事件给Event handler。也就是说，Synchronous Event Demultiplexer负责等待新事件发生，事件发生时通知Initiation Dispatcher，然后Initiation Dispatcher调用event handler处理事件。
• Event Handler ：事件处理器的接口
• Concrete Event Handler ：事件处理器的实际实现，而且绑定了一个Handle。因为在实际情况中，我们往往不止一种事件处理器，因此这里将事件处理器接口和实现分开，与C++、Java这些高级语言中的多态类似。

Reactor与多线程的结合

可以参考EasyDarwin里使用Reactor设计模式与多线程的结合

优点：
1）epoll_wait说在的线程只需要监听网络的事件发生，如socket的可读可写事件（EV_RE / EV_WR）然后封装成一个event，继而封装到一个Task。
2）把这个Task按照某种策略（轮询式的负载均衡或者固定到某个线程）压入线程池中某个线程的任务队列里，平摊了IO的性能和处理请求的均衡，提升总体效率；
3）设计变得更加具有模块化和可扩展性，对epoll反应堆没有任何影响；
4）并发实现，如果线程再设置CPU的亲缘性，则更加提高了网络性能。

扫我聊技术和架构

扫我聊技术和架构