Reactor模式和Proactor模式

Reactor模式，也叫做Dispatcher模式

使用IO多路复用解决系统资源浪费的问题，Reactor会监听事件，根据事件类型来调用相应的代码进行处理。核心组成部分包括Reactor和处理资源池（可以使进程池或者线程池），Reactor负责监听和分配事件，处理资源池负责处理事件。

可以在Reactor和资源池的数量上进行变化，也就是说，会有以下三种方案

1. 单Reactor单进程/线程

单Reactor单线程

Reactor通过select监控连接事件，收到事件后通过dispatch进行分发，如果是连接建立的事件，则交给Acceptor处理，否则会调用Handler进行处理。

优点：没有进程间通信，进程竞争，都在一个进程内完成。缺点：只有一个进程，无法发挥多核CPU优势，handler在处理业务时，整个进程无法处理其他连接的事件，性能瓶颈严重。

Redis采用这种方法，因为每个操作都非常快结束

2. 单Reactor多进程/线程

单Reactor多线程

Reactor监听连接建立事件，handler只负责读写操作，业务处理交给子线程processor完成，process完成后将结果交给handler，handler写入结果。

优点：能发挥多核CPU的处理能力。缺点：多线程数据共享和访问比较复杂，Reactor监听所有事件，并且只在主线程中运行，瞬间高并发时会成为性能瓶颈

3. 多Reactor多进程/线程

多Reactor多进程/线程

主Reactor只处理连接事件的建立，然后把连接交给子进程Reactor进行监听，子进程创建handler进行完整业务处理。

优点：主Reactor和子Reactor职责明确，交互简单，子进程之间不需要共享同步之类的处理。

Nginx采用的就是多Reactor多进程，Memcache和Netty用的是多Reactor多线程

Proactor

Reactor是非阻塞同步网络模型，因为真正的read和send操作都需要用户进程同步操作。这里的同步指的是用户进程在执行read和send之类IO操作的时候是同步的，如果把IO操作改为异步的就能够进一步提升性能，这就是异步网络模型Proactor。

Proactor模型

1. Proactor Initiator创建Proactor和Handler，并将Proactor和Handler都通过Asynchronous Operation Processor注册到内核。

2. Asynchronous Operation Processor 负责处理注册请求，完成IO操作

3. Asynchronous Operation Process 完成IO操作后通知Proactor

4. Proactor根据不同的事件类型回调不同的handler进行业务处理

5. Handler完成业务处理，Handler也可以主责新的Handler到内核进程

理论上Proactor比Reactor效率要高一些，异步I/O能够充分利用DMA（直接存储器访问）特性，让I/O操作与计算重叠，但要实现真正的异步I/O，操作系统需要做大量的工作。目前Windows下通过IOCP实现了真正的异步I/O，而在Linux系统下的AIO并不完善，因此在Linux下实现高并发网络编程时都是以Reactor模式为主。所以即使Boost.Asio号称实现了Proactor模型，其实它在Windows下采用IOCP，而在Linux下是用Reactor模式（采用epoll）模拟出来的异步模型。