Reactor和Proactor对比

常见的IO事件处理模型有两种：Reactor和Proactor。Redis中的ae就是采用的Reactor事件处理模型，Proactor需要操作系统的支持，目前暂时还没接触到相关的使用场景，主要是学习模型结构。

Reactor模型

• Handler：用来标识一个文件描述符
• Synchronous Event Demultiplexer：同步事件多路分解器，由select、poll或者epoll函数来实现，调用后会阻塞，直到等待Handler上的一个或多个事件发生
• Event Handler：事件处理接口
• Concrete Event Handler：事件处理接口的实现类，用来实现应用程序所提供的特定事件处理逻辑
• Reactor：Reactor反应堆，主要实现以下功能：
  1）注册和删除关注的文件描述符
  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

Reactor时序图

• 运行主程序，将关注的事件handler注册到Reactor中
• 主程序调用Reactor，进入无限事件循环，等待注册的事件到来
• 当事件到来时，调用select返回待处理的事件，Reactor将事件分发到之前注册的回调函数中去处理

Proactor模型

• Handler：用来标识一个文件描述符；
• 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，将异步操作完成的结果放到队列中
• Proactor：主动器，从完成事件队列中取出结果，分发调用相应的后续处理逻辑
• Completion Handler：完成事件接口
• Concrete Completion Handler：完成事件接口的实现类，用来实现应用程序所提供的特定事件处理逻辑

Proactor时序图

• 应用程序（Initiator）调用异步操作处理器（Asynchronous Operation Processor）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（Initiator）调用主动器（Proactor），进行无限的事件循环，监听完成事件队列（Completion Event Queue）中的事件，等待完成事件到来
• 异步操作处理器（Asynchronous Operation Processor）执行异步操作，完成后将结果放入到完成事件队列（Completion Event Queue）；
• 主动器（Proactor）从完成事件队列（Completion Event Queue）中取出结果，分发到相应的完成事件（Concrete Completion Handler）回调函数处理逻辑中

对比

• Reactor是被动的，先将文件描述符注册到事件处理上，被动等待select返回就绪的文件描述符以后再处理后续的读写IO操作。Proactor是主动的，调用异步后立刻返回，由内核负责读写IO操作，处理完以后调用相应的完成事件回调函数处理后续逻辑
• Reactor是同步IO，Proactor是异步IO
• Reactor实现相对简单；Proactor实现复杂
• 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异步接收能够处理多个耗时长的并发场景
• Reactor模型中用户定义的操作是在实际操作之前调用的（比如：定义了操作要向某个socket写数据，那么当该socket可以接收数据的时候，你的操作就会被调用）；Proactor模型中用户定义的操作是在实际操作之后调用的（比如：定义了一个操作要向某个socket写数据，那么当操作系统把数据写入socket完成以后，你的操作才会被调用）。