首页 > 转: IO设计模式:Reactor和Proactor对比

转: IO设计模式:Reactor和Proactor对比

转: https://segmentfault.com/a/1190000002715832

 

平时接触的开源产品如Redis、ACE,事件模型都使用的Reactor模式;而同样做事件处理的Proactor,由于操作系统的原因,相关的开源产品也少;这里学习下其模型结构,重点对比下两者的异同点;

反应器Reactor

Reactor模式结构

Reactor包含如下角色:

  • Handle 句柄;用来标识socket连接或是打开文件;
  • Synchronous Event Demultiplexer:同步事件多路分解器:由操作系统内核实现的一个函数;用于阻塞等待发生在句柄集合上的一个或多个事件;(如select/epoll;)
  • Event Handler:事件处理接口
  • Concrete Event HandlerA:实现应用程序所提供的特定事件处理逻辑;
  • Reactor:反应器,定义一个接口,实现以下功能:

    1)供应用程序注册和删除关注的事件句柄;

    2)运行事件循环;

    3)有就绪事件到来时,分发事件到之前注册的回调函数上处理;

“反应”器名字中”反应“的由来:

“反应”即“倒置”,“控制逆转”

具体事件处理程序不调用反应器,而是由反应器分配一个具体事件处理程序,具体事件处理程序对某个指定的事件发生做出反应;这种控制逆转又称为“好莱坞法则”(不要调用我,让我来调用你)

业务流程及时序图

  1. 应用启动,将关注的事件handle注册到Reactor中;
  2. 调用Reactor,进入无限事件循环,等待注册的事件到来;
  3. 事件到来,select返回,Reactor将事件分发到之前注册的回调函数中处理;

Proactor模式

Proactor模式结构

Proactor主动器模式包含如下角色

  • Handle 句柄;用来标识socket连接或是打开文件;
  • Asynchronous Operation Processor:异步操作处理器;负责执行异步操作,一般由操作系统内核实现;
  • Asynchronous Operation:异步操作
  • Completion Event Queue:完成事件队列;异步操作完成的结果放到队列中等待后续使用
  • Proactor:主动器;为应用程序进程提供事件循环;从完成事件队列中取出异步操作的结果,分发调用相应的后续处理逻辑;
  • Completion Handler:完成事件接口;一般是由回调函数组成的接口;
  • Concrete Completion Handler:完成事件处理逻辑;实现接口定义特定的应用处理逻辑;

业务流程及时序图

  1. 应用程序启动,调用异步操作处理器提供的异步操作接口函数,调用之后应用程序和异步操作处理就独立运行;应用程序可以调用新的异步操作,而其它操作可以并发进行;
  2. 应用程序启动Proactor主动器,进行无限的事件循环,等待完成事件到来;
  3. 异步操作处理器执行异步操作,完成后将结果放入到完成事件队列;
  4. 主动器从完成事件队列中取出结果,分发到相应的完成事件回调函数处理逻辑中;

对比两者的区别

主动和被动

以主动写为例:

  • Reactor将handle放到select(),等待可写就绪,然后调用write()写入数据;写完处理后续逻辑;
  • Proactor调用aoi_write后立刻返回,由内核负责写操作,写完后调用相应的回调函数处理后续逻辑;

可以看出,Reactor被动的等待指示事件的到来并做出反应;它有一个等待的过程,做什么都要先放入到监听事件集合中等待handler可用时再进行操作;

Proactor直接调用异步读写操作,调用完后立刻返回;

实现

Reactor实现了一个被动的事件分离和分发模型,服务等待请求事件的到来,再通过不受间断的同步处理事件,从而做出反应;

Proactor实现了一个主动的事件分离和分发模型;这种设计允许多个任务并发的执行,从而提高吞吐量;并可执行耗时长的任务(各个任务间互不影响)

优点

Reactor实现相对简单,对于耗时短的处理场景处理高效;

操作系统可以在多个事件源上等待,并且避免了多线程编程相关的性能开销和编程复杂性;

事件的串行化对应用是透明的,可以顺序的同步执行而不需要加锁;

事务分离:将与应用无关的多路分解和分配机制和与应用相关的回调函数分离开来,

Proactor性能更高,能够处理耗时长的并发场景;

缺点

Reactor处理耗时长的操作会造成事件分发的阻塞,影响到后续事件的处理;

Proactor实现逻辑复杂;依赖操作系统对异步的支持,目前实现了纯异步操作的操作系统少,实现优秀的如windows IOCP,但由于其windows系统用于服务器的局限性,目前应用范围较小;而Unix/Linux系统对纯异步的支持有限,应用事件驱动的主流还是通过select/epoll来实现;

适用场景

Reactor:同时接收多个服务请求,并且依次同步的处理它们的事件驱动程序;

Proactor:异步接收和同时处理多个服务请求的事件驱动程序;

参考

《面向模式的软件体系结构 卷2》

《面向模式的软件架构 卷4》

转载于:https://www.cnblogs.com/jhj117/p/5823272.html

更多相关:

  • addEventListener()与removeEventListener()用于处理指定和删除事件处理程序操作。所有的DOM节点中都包含这两种方法,并且它们都接受3个参数:要处理的事件名、作为事件处理程序的函数和一个布尔值。最后这个布尔值参数是true,表示在捕获阶段调用事件处理程序;如果是false,表示在冒泡阶段调用事件处理...

  • 有时候当我们单纯的看 Laravel 手册的时候会有一些疑惑,比如说系统服务下的授权和事件,这些功能服务的应用场景是什么,其实如果没有经历过一定的开发经验有这些疑惑是很正常的事情,但是当我们在工作中多加思考会发现有时候这些服务其实我们一直都见过。下面就事件、事件监听举一个很简单的例子你就会发现。 ​ 这个例子是关于文章的浏览数的实现,...

  • 1、点击元素,获取绑定该事件的父级元素,使用 e.currentTarget。e.target 获取的是,出发该事件的元素,该元素有可能是所绑定事件的元素的子元素。    2、使用 react router4   history 只能传递给儿子组件,不能传递给孙子组件   如果孙子组件需要,可以通过 props 传递过去    3、关...

  • 1. preventDefault:    比如百度,这是html中最基础的东西,起的作用就是点击百度链接到http://www.baidu.com,这是属于标签的默认行为;preventDefault方法就是可以阻止它的默认行为的发生而发生其他的事情;...

  • Vue组件使用v-on绑定自定义事件:   可以分为3步理解:     1.在组件模板中按照正常事件机制绑定事件:       template: '',       如上,v-on:click就是用来给子组件绑定点击事件的,这就...

  • 1. 什么时候使用throws ? (1)定义功能方法时候,需要把出现的问题暴露出来,让调用者去处理。那么就通过throws在方法上标识。 (2)有时候,我们是可以对异常进行处理的,但是又有些时候,我们根本就没有权限去处理某个异常。或者说我们处理不了,我就不处理了。为了解决这个出错问题,java针对这种问题,就提供了另一种处理方案:t...

  • 一次手贱更新了上面这个驱动,结果: Fn+F2/F3不能控制亮度win+X弹出来的下面这个窗口“显示器亮度”不见了 电源选项里面底部“屏幕亮度”也不见了 我研究了三天,各种骚操作都试过了,最后找到解决方案: win+R 输入 devmgmt.msc 回车,按照下图操作,瞬间亮度恢复正常 ...

  • 第一种:需要刷新当前页面重复执行的操作——使用场景:刷点击率 、秒杀活动、抢沙发   //自动化循环操作方法 var doLoop = function (dom) {dom || (dom = document);//这里写循环操作的代码dom.querySelector("sel").innerHTML = "舒工的骚操作!!...

  • Ubuntu常用操作外观操作修改应用icon图标终端美化内存管理内存查询分区管理日志清理操作执行自动执行多条命令...

  • 文章目录前言工业级 LRU Cache1. 基本架构2. 基本操作2.1 insert 操作2.2 高并发下 insert 的一致性/性能 保证2.3 Lookup操作2.4 shard 对 cache Lookup 性能的影响2.4 Erase 操作2.5 内存维护3. 优化...

  • 最近利用vim做一些文本处理时 发现vim 支持的键盘宏是一个好东西啊,高效优雅得处理大量需要重复性操作的文本,让人爱不释手!!! 希望接下来对键盘宏的分享能够实际帮助到大家。 后文中描述的一些vim操作会汇集成指令字符串,方便大家参考。 1. 场景描述 在分享键盘宏之前,先看这样一个文本操作需求: 对如下文本增加ma...