一个典型reactor网络模型实现

这些天一直在研究网络编程源码，发现很多开源项目都用到了reactor网络模式，例如libevent,skynet,muduo等等。现在对reactor模式也有了一定的认识。

Reactor模式是编写高性能网络服务器的必备技术之一，它具有如下的优点：
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）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；

 

使用Reactor模型，必备的几个组件：事件源、Reactor框架、多路复用机制和事件处理程序，先来看看Reactor模型的整体框架，接下来再对每个组件做逐一说明。

1） 事件源

Linux上是文件描述符，Windows上就是Socket或者Handle了，这里统一称为“句柄集”；程序在指定的句柄上注册关心的事件，比如I/O事件。

2） event demultiplexer——事件多路分发机制

由操作系统提供的I/O多路复用机制，比如select和epoll。程序首先将其关心的句柄（事件源）及其事件注册到event demultiplexer上；

当有事件到达时，event demultiplexer会发出通知“在已经注册的句柄集中，一个或多个句柄的事件已经就绪”；程序收到通知后，就可以在非阻塞的情况下对事件进行处理了。

3） Reactor——反应器

Reactor，是事件管理的接口，内部使用event demultiplexer注册、注销事件；并运行事件循环，当有事件进入“就绪”状态时，调用注册事件的回调函数处理事件。

一个典型的Reactor声明方式如下：

class Reactor  {
public:
    Reactor()  {}
    ~Reactor(){}

    int RegisterHandler(EventHandler* handler, int event);

    int RemoveHandler(EventHandler*);

    void HandleEvents();
private:
    EventDemultiplexer*  m_demultiplexer;
};

4） Event Handler——事件处理程序

事件处理程序提供了一组接口，每个接口对应了一种类型的事件，供Reactor在相应的事件发生时调用，执行相应的事件处理。通常它会绑定一个有效的句柄。

下面是典型的Event Handler类声明方式:

class EventHandler  {
public:
    virtual void HandleRead() = 0;
    virtual void HandleWrite() = 0 ;
    virtual void HandleError() = 0;
   
};

下面是完整的实现：

 

https://github.com/shonm520/my-reactor

由于休陪产假在家，没有办公环境，macbook又不支持linux epoll，家里网络又不给力，费了好大力气下载了vbox，安装Linux虚拟机，整个环境搭建好都到半夜了。macbook写代码调代码还真是没有公司台式机，双显示器方便，第二天也花了很多时间才调通bug，上传至git，记录下。