reactor模式的一些总结

一. 网络编程应该关注的问题

1. 连接建立
2. 连接断开
3. 消息到达
4. 消息发送

二. 网络IO的职责

2.1 操作 IO

只能使用 io 函数来进行操作；分为两种操作方式：阻塞 io 和非阻塞 io；

2.1.1 操作方式

阻塞和非阻塞
差异：在数据未就绪时是否返回

连接建立：
listen():在 listen() 函数中，第二个参数指定了已连接但未接受(accept)的队列的最大长度。这个参数告诉操作系统在拒绝新的连接之前，能够接受多少个连接。
accept(): 非阻塞下，如果没有客户端与服务端建立连接，那么accept会返回-1。

连接断开：
主动
close()； shutdown()
客户端shutdown关闭了写端，那么服务端就是读端关闭了。
被动
0 = read(): 服务端的读端关闭了
-1 = write() && errno = EPIPE :服务端的写端关闭了

连接到达
read：
read = -1 返回EWOULDBLOCK ： 读缓冲区没有数据。
read = -1 返回EINTR ： 被中断打断了

消息发送：

write：
write= -1 返回EWOULDBLOCK ： 写缓冲区满了数据。
write = -1 返回EINTR ： 被中断打断了

检测 IO

io 函数本身可以检测 io 的状态；但是只能检测一个 fd 对应的状态；io 多路复用可以同时检测多个 io 的状态；区别是：io函
数可以检测具体状态；io 多路复用只能检测出可读、可写、错误、断开等笼统的事件；

检测IO就是检测IO的就绪状态，也就是 IO多路复用（检测多个连接的就绪状态）

主要介绍epoll

1. epoll_create() 会在内核创建一个红黑树和一个双端list等
2. epoll_ctl() 注册事件，当添加一个事件时候，和网卡的驱动建立回调关系，相应事件被触发，那么就调用回调函数，将触发的事件拷贝到rdlist双向链表中
3. epoll_wait() 会把rdlist中的就绪事件拷贝出来到用户态。epoll_wait的第四个参数是超时时间，如果设置0，epoll_wait 函数将立即返回，不会等待任何事件。这意味着它会立即轮询已注册的文件描述符，查看是否有就绪的事件，如果没有立即就绪的事件，它将返回并允许程序继续执行，而不会阻塞等待。设置为-1会一直阻塞等待，设置为正数表示阻塞等待这样一段时间，再返回。
   

reactor

IO多路复用 + 非阻塞IO
由IO多路复用来检测IO，使用非阻塞IO操作IO.

1. reactor为什么搭配非阻塞IO?
   既然IO多路复用已经帮我们检测数据可用的，那为什么还要使用非阻塞IO呢，阻塞的不是一样吗？
   原因:
   多线程环境中， listedfd通常用于去取建立连接的连接，如果同时放到多个epoll去管理，当TCP三次握手建立完成后，这个新的连接放入到内核里面的全连接队列，他会发送信号告诉这多个epoll有新的连接建立， 如果此时在某一个线程里面已经accept出来了，如果此时使用的是阻塞IO，其他的线程就会阻塞在此处，进而无法执行。

边缘出发下，必须使用非阻塞IO，边缘触发的话，在一次事件循环要把readbuffer读空，如果不读空，只有在下次事件触发才能读取剩下的。如果此时readbuffer已经为空了，但是我们使用的是阻塞IO的话，此时程序就会被阻塞。综上所述，边缘触发无论是不是使用reactoer模型，必须使用非阻塞IO

select bug:当某个socket的接收缓冲区有新数据分节到达，然后select 会报告这个socket描述符可读，但是，协议栈检验时，将数据丢弃了，那么此时调用read将无数据可读，如果此时socket设置为阻塞，则会阻塞线程。
2 是不是IO多路复用都要搭配非阻塞IO?

三.单reactor/多reactor的一些开源项目分析理解

redis -> 单reactor

1. kv,v支持多种数据结构，在内存中操作数据
2. 命令处理是单线程的

redis为什么使用单reactor?
命令处理是单线程的，核心业务逻辑是单线程的；操作具体命令时间复杂度低

redis怎么处理reactor?
…

redis做了哪些优化？

使用了多线程：read+decode；encode + write 抛到IO线程去处理。

Memcached

1. KV ,内存数据库（相对简单的KV）
2. 命令处理是多线程的

怎么处理reactor？

主reactor负责接受连接，子reactor的个数由CPU核心的多少决定；然后通过管道pipe的方式， 。

Memcached通常采用单个事件处理器（Reactor）来管理连接和事件，同时使用多个工作线程来处理实际的I/O操作和数据处理。这种模型有助于处理大量并发连接，提高系统的性能和吞吐量。主Reactor负责监听和分派事件，工作线程负责处理实际的I/O操作，这种设计可以更好地利用多核系统的资源，并提高整个系统的并发处理能力

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