Reactor模式中核心组成部分：

• 1. Reactor: Reactor在图个单独的线程中运行，负责监听和分发事件，分发给适当的处理程序来对I/O事件做出反应。它就像公司电话接线员，它接听客户的电话并将路线转移到适当的联系人。

• 2)Handlers: 处理程序执行I/O事件要完成的实际事件，类似于客户想要与之交谈的功能更是中的事件员工，Reactor通过调度适当的处理程序来响应I/O事件，处理程序执行非阻塞操作。

一、单Reactor单线程模式

工作原理示意图

方案说明

• 1）Select是前面I/O复用模型介绍的标准网络编程API,实现应用程序通过一个阻塞对象监听多路连接请求。
• 2）Reactor对象通过Select监控客户端请求事件，收到事件后通过Dispatch进行分发。
• 3）如果建立连接请求事件，则由Acceptor通过Accept处理连接请求，然后创建一个Handler对象处理连接完成后的后续业务处理。
• 4）如果不是简历连接事件，则Reactor会分发调用连接对应的Handler来响应。
• 5）Handler会完成Read -> 业务处理 -> Send的完整业务流程

结合实例：服务器端用一个线程通过多路复用搞定所有的IO操作（包括连接、读、写等），编码简单清晰明了，如果客户端连接较多，将无法支撑，前面的NIO群聊系统(项目地址：https://gitee.com/o0u0o/nio-chat)就是属于这种模型。

单Reactor单线程模式的优缺点：

优点:

• 1）优点:模型简单，没有多线程、进程通信、竞争的问题，全部都在一个线程中完成

缺点:

• 1）性能问题，只有一个线程，无法完全发挥多核CPU性能。Handler在处理某个连接上的业务时，整个进程无法处理其他连接事件，很容易导致性能瓶颈。

• 2）可靠性问题，线程意外终止，或者进入死循环，会导致整个系统通信模块不可用，不能接收和处理外部消息，造成节点故障

使用场景:客户端的数量有限，业务处理非常快速，比如Redis在业务出来的时间复杂度**O(1)**的情况。

二、单Reactor多线程模式

工作原理示意图 方案说明

• 1） Reactor对象通过select监控客户端请求事件，收到事件后，通过dispatch进行分发.
• 2）如果建立连接请求,则由Acceptor通过accept处理连接请求,然后创建一个Handler对象处理完成连接后的各种事件。
• 3） 如果不是连接请求，则由reactor分发调用连接Client(客户端)对应的handler来处理。
• 4） Handler只负责响应事件，不做具体的业务处理,通过read读取数据后，会分发给后面的worker线程池的某个线程处理具体业务。
• 5） Worker线程池会分配独立线程完成真正的业务，同时将处理好的结构返回给Handler。
• 6） Handler收到响应后，通send将结果返回给Client.

单Reactor多线程模式的优缺点分析：

优点:

• 1）可以充分利用多核CPU的处理能力

缺点:

• 1）多线程数据共享和访问比较复杂(如：多线程环境中资源竞争、同步问题)。
• 2）Reactor处理所有的事件的监听和响应，在单线程运行的，在高并发的场景中会出现性能瓶颈。(Reactor是单线程)

三、主从Reactor多线程模式

针对单Reactor多线程模型中，Reactor在单线程中运行，高并发场景下容易成为性能瓶颈，可以让Reactor在多线程中运行。

工作原理示意图

方案说明

• 1）Reactor主线程MainReactor对象通过Select监听链接事件，收到事件后，通Acceptor处理连接事件。

• 2）当Acceptor处理连接事件后，MainReactor将连接分配给SubReactor.

• 3）SubReactor将连接加入到连接队列进行监听，并创建Handler进行各种事件处理.

• 4）当有新事件发生时，SubReactor就会调用对应的Handler进行处理.

• 5）Handler通过read读取数据，分发给后面的worker线程处理.

• 6）worker线程池分配独立的worker线程进行业务处理，并返回结果.

• 7）Handler收到响应的结果后，再通过send将结果返回给Client.

• 8）Reactor主线程可以对应多个Reactor子线程.即：MainReactor可以关联多个SubReactor.

引用资料：《Scalable IO in Java》 对Multiple Reactor的原理图解:

作者简介：Doug Lea 道格 李 纽约州立大学Oswego教师，java.util.concurent包的贡献者。衍生阅读可以参考《Scalable IO in Java》一书。

主从Reactor模式的优缺点分析：

优点：

• 1. 父线程与子线程的数据交互简单职责明确，父线程只需要接收新连接，子线程完成后续的业务处理。
• 2） 父线程与子线程的数据交互简单，Reactor 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：

• 1） 缺点：编程复杂度较高

结合实例： 这种模型在许多项目中广泛使用，包括 Nginx 主从 Reactor 多进程模型，Memcached 主从多线程，Netty主从多线程模型的支持.

总结：

3种模式用生活案例来理解

• 1） 单Reactor 单线程，前台接待员和服务员是同一个人，全程为顾客服
• 2） 单Reactor 多线程，1 个前台接待员，多个服务员，接待员只负责接待
• 3）主从 Reactor 多线程，多个前台接待员，多个服务生

Reactor模式具有如下的优点：

• 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）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）扩展性好，可以方便的通过增加Reactor 实例个数来充分利用CPU资源
• 4）复用性好，Reactor 模型本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性