深入浅出Reactor和Proactor模式

        Reactor模式Proactor模式是两种常见的设计模式,用于处理事件驱动的并发编程。它们在处理IO操作时有着不同的工作方式和特点。

对于到来的IO事件(或是其他的信号/定时事件),又有两种事件处理模式

  • Reactor模式:要求主线程(I/O处理单元)只负责监听文件描述符上是否有事件发生(可读、可写),若有,则立即通知工作线程,将socket可读可写事件放入请求队列,读写数据、接受新连接及处理客户请求均在工作线程中完成。(需要区别读和写事件)
  • Proactor模式:主线程和内核负责处理读写数据、接受新连接等I/O操作工作线程仅负责业务逻辑(给予相应的返回url),如处理客户请求

Reactor模式:

工作方式:Reactor模式使用一个事件循环/事件轮询器(通常是主线程),负责监听和分发IO事件。当有IO事件发生时,Reactor会调用相应的处理函数进行处理。
优点:

  • 简单且易于理解和实现。通常只需要一个事件循环器以及事件处理函数即可实现。
  • 可以处理大量的并发连接,因为使用一个线程来处理所有的IO事件,减少了线程切换的开销。

缺点:

  • 对于处理耗时的IO操作阻塞,会导致整个Reactor的处理能力下降,无法充分利用CPU资源。
  • 无法利用多核处理器的优势,因为只有一个线程用于处理IO事件。

Proactor模式:

工作方式:Proactor模式使用多线程来处理IO事件。一个线程负责发起IO操作,当操作完成后,另一个线程会收到通知并处理完成的IO操作。

(图借鉴网络)
优点:

  • 可以充分利用多核处理器的优势来处理并发IO操作。
  • 每个线程可以同时处理多个IO事件。
  • 高效利用CPU资源,即使有部分IO操作阻塞也不会影响其他线程的正常工作。

缺点:

  • 实现较复杂,涉及多线程之间的同步和通信,需要额外的开销。
  • 每个IO操作都需要启动两个线程,可能会导致系统开销较大。

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