Reactor

Reactor ?

Reactor设计模式在高性能I/O框架中随处可见，例如redis，tornado，gevent，libevent等。

Reactor可以翻译为反应器，是一种基于事件驱动的设计模式。那么它是如何运作的呢？其实很多设计模式都来源于生活中的一些常见的处理事情的方式。

我们先来看一个例子：你和妹子去超级市场吃饭，发现很多人在排队，这时只需要让前台在电脑上填上你需要的双人位，和你的手机号码，待会有位置的时候会发短信给你，这时候你可以陪妹子到处逛逛，买买买。当餐厅有双人位空出的时候，就会发短信或打电话给你，这时你就可以带妹子去吃饭了。

上面例子中，你没有呆呆的排队等餐厅有位，你还陪妹子去逛街买了很多东西，整个过程都是不阻塞的，效率非常之高。这里面餐厅充当了Reactor的作用，他帮你一直盯着，等有位置空出的时候，就做出相应的反应：根据你所填的手机号码，通知你可以就餐。

总结：在Reactor模式中，处理事件的程序不会去调用反应器，而是告诉Reactor监听一个事件，和这个事件发生时处理方法，当Reactor监测到这个事件发生时，就启动对应的处理方法（一般是回调函数）进行处理，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）。

Reactor设计模式

在Reactor模式中，有5个关键的参与者。[引用]

1. 描述符（handle）：由操作系统提供，用于识别每一个事件，如Socket描述符、文件描述符(fd)等。在Linux中，它用一个整数来表示。事件可以来自外部，如来自客户端的连接请求、数据等。事件也可以来自内部，如定时器事件。

2. 同步事件分离器（demultiplexer）：是一个函数，用来等待一个或多个事件的发生。调用者会被阻塞，直到分离器分离的描述符集上有事件发生。Linux的select函数是一个经常被使用的分离器。

3. 事件处理器接口（event handler）：是由一个或多个模板函数组成的接口。这些模板函数描述了和应用程序相关的对某个事件的操作。

4. 具体的事件处理器（concrete event handler）：是事件处理器接口的实现。它实现了应用程序提供的某个服务。每个具体的事件处理器总和一个描述符相关。它使用描述符来识别事件、识别应用程序提供的服务。

5. Reactor 管理器（reactor）：定义了一些接口，用于应用程序控制事件调度，以及应用程序注册、删除事件处理器和相关的描述符。它是事件处理器的调度核心。 Reactor管理器使用同步事件分离器来等待事件的发生。一旦事件发生，Reactor管理器先是分离每个事件，然后调度事件处理器，最后调用相关的模 板函数来处理这个事件。

下面是Reactor结构图



可能从上面来看比较难理解，那么我们从最开始的例子来分析这几个角色的作用。

你告诉前台MM （Reactor：负责后面的所有操作的调度）你需要一个双人位（handle：就是一个等待双人位的事件），并告知手机号码（concrete event handler：当有双人位时，通过这个手机联系你，是具体的事件的处理方法），而她会往她的电脑中添加一条记录（event handler：记录着双人位和你的联系方式，将事件和处理方式绑定到一起），当某一桌双人位结账时，电脑从一堆排号信息中自动检测到有空余双人位（demultiplexer：将空余双人位事件从其他还在等待发生的事件中分离出来），前台MM根据电脑记录找到你的电话号码，然后通过电话通知你可以前来就餐。

希望到这里你已经把Reactor的各个角色的作用弄清楚了，下次就可以去读一些使用Reactor设计模式的源码了，这里推荐 libevent 。

Reactor的特点

最后总结一下Reactor的优点：

1. 响应快：不必为单个同步时间所阻塞，虽然Reactor本身依然是同步的。

2. 编程相对简单： 可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题，并且避免了多线程/进程的切换开销。

3. 可扩展性： 可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源。

4. 可复用性： reactor框架本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性。