java基础(16)-- 反应器(Reactor)模式

本文转载自：http://blog.youkuaiyun.com/linxcool/article/details/7771952 尊重原创

概述

Java NIO非堵塞技术实际是采取反应器模式，或者说是观察者(observer)模式为我们监察I/O端口，如果有内容进来，会自动通知我们，这样，我们就不必开启多个线程死等，从外界看，实现了流畅的I/O读写，不堵塞了。

同步和异步区别：有无通知（是否轮询）

堵塞和非堵塞区别：操作结果是否等待（是否马上有返回值），只是设计方式的不同

NIO 有一个主要的类Selector，这个类似一个观察者，只要我们把需要探知的socketchannel告诉Selector，我们接着做别的事情，当有事件发生时，他会通知我们，传回一组SelectionKey，我们读取这些Key，就会获得我们刚刚注册过的socketchannel，然后，我们从这个Channel中读取数据，接着我们可以处理这些数据。

反应器模式与观察者模式在某些方面极为相似：当一个主体发生改变时，所有依属体都得到通知。不过，观察者模式与单个事件源关联，而反应器模式则与多个事件源关联 。

一般模型

我们想象以下情形：长途客车在路途上，有人上车有人下车，但是乘客总是希望能够在客车上得到休息。

传统的做法是：每隔一段时间（或每一个站），司机或售票员对每一个乘客询问是否下车。

反应器模式做法是：汽车是乘客访问的主体（Reactor），乘客上车后，到售票员（acceptor）处登记，之后乘客便可以休息睡觉去了，当到达乘客所要到达的目的地后，售票员将其唤醒即可。

代码实现

import java.io.IOException;  
import java.net.InetAddress;  
import java.net.InetSocketAddress;  
import java.nio.channels.SelectionKey;  
import java.nio.channels.Selector;  
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;  
import java.util.Iterator;  
import java.util.Set;  

/** 
 * 反应器模式 
 * 用于解决多用户访问并发问题 
 *  
 * 举个例子：餐厅服务问题 
 *  
 * 传统线程池做法：来一个客人(请求)去一个服务员(线程) 
 * 反应器模式做法：当客人点菜的时候，服务员就可以去招呼其他客人了，等客人点好了菜，直接招呼一声“服务员” 
 *  
 * @author linxcool 
 */  
public class Reactor implements Runnable{  
    public final Selector selector;  
    public final ServerSocketChannel serverSocketChannel;  

    public Reactor(int port) throws IOException{  
        selector=Selector.open();  
        serverSocketChannel=ServerSocketChannel.open();  
        InetSocketAddress inetSocketAddress=new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(),port);  
        serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);  
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);  

        //向selector注册该channel    
        SelectionKey selectionKey=serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);  

        //利用selectionKey的attache功能绑定Acceptor 如果有事情，触发Acceptor   
        selectionKey.attach(new Acceptor(this));  
    }  

    @Override  
    public void run() {  
        try {  
            while(!Thread.interrupted()){  
                selector.select();  
                Set<SelectionKey> selectionKeys= selector.selectedKeys();  
                Iterator<SelectionKey> it=selectionKeys.iterator();  
                //Selector如果发现channel有OP_ACCEPT或READ事件发生，下列遍历就会进行。  
                while(it.hasNext()){  
                    //来一个事件 第一次触发一个accepter线程    
                    //以后触发SocketReadHandler  
                    SelectionKey selectionKey=it.next();  
                    dispatch(selectionKey);  
                    selectionKeys.clear();  
                }  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  

    /** 
     * 运行Acceptor或SocketReadHandler 
     * @param key 
     */  
    void dispatch(SelectionKey key) {  
        Runnable r = (Runnable)(key.attachment());    
        if (r != null){    
            r.run();  
        }    
    }    
}  

import java.io.IOException;  
import java.nio.channels.SocketChannel;  

public class Acceptor implements Runnable{  
    private Reactor reactor;  
    public Acceptor(Reactor reactor){  
        this.reactor=reactor;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        try {  
            SocketChannel socketChannel=reactor.serverSocketChannel.accept();  
            if(socketChannel!=null)//调用Handler来处理channel  
                new SocketReadHandler(reactor.selector, socketChannel);  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

import java.io.IOException;  
import java.nio.ByteBuffer;  
import java.nio.channels.SelectionKey;  
import java.nio.channels.Selector;  
import java.nio.channels.SocketChannel;  

public class SocketReadHandler implements Runnable{  
    private SocketChannel socketChannel;  
    public SocketReadHandler(Selector selector,SocketChannel socketChannel) throws IOException{  
        this.socketChannel=socketChannel;  
        socketChannel.configureBlocking(false);  

        SelectionKey selectionKey=socketChannel.register(selector, 0);  

        //将SelectionKey绑定为本Handler 下一步有事件触发时，将调用本类的run方法。    
        //参看dispatch(SelectionKey key)    
        selectionKey.attach(this);  

        //同时将SelectionKey标记为可读，以便读取。    
        selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ);    
        selector.wakeup();  
    }  

    /** 
     * 处理读取数据 
     */  
    @Override  
    public void run() {  
        ByteBuffer inputBuffer=ByteBuffer.allocate(1024);  
        inputBuffer.clear();  
        try {  
            socketChannel.read(inputBuffer);  
            //激活线程池 处理这些request  
            //requestHandle(new Request(socket,btt));   
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}