反应堆模式

最新推荐文章于 2025-06-01 09:54:43 发布
最新推荐文章于 2025-06-01 09:54:43 发布
阅读量235 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： bf 文章标签： netty
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shengyao15/article/details/84744281
参考 http://1025250620.iteye.com/blog/1378538

nio底层用到了反应堆模式，但是一般程序不会直接用nio，用的都是mina，netty这类的框架。

其实和观察者模式差不多
设计模式之Reactor反应堆
凌云天空的博客
08-18 937
Reactor反应堆设计模式是高效的I/O设计中常用的模式之一，它是以同步I/O方式来处理I/O事件的。目前常见的开源网络事件库libevent、libev、libuv、muduo都用到了Reactor反应堆设计模式。在服务器开发中，也有不少人基于Reactor反应堆设计模式来封装自己的网络库。下面是用C++实现Reator模式实现的回射服务器 EventHandler.h #ifndef EVENT_HANDLER_H_ #define EVENT_HANDLER_H_ typedef int
Linux高级I/O：Reactor反应堆模式 | Epoll ET模式
kimsaul的白给岁月
08-31 740
一个简易Reactor服务器：单进程的、基于ET非阻塞设计的一个Reactor模式+数据读写+数据分析。
反应堆模式(reactor)
weixin_34054866的博客
08-14 497
在提到高性能服务器编程的时候肯定有听过reactor模式，如果只是简单的写一个服务器和客户端建立连接的程序来熟悉一下使用socket函数编程，一般这种情况都是同步方式实现的，服务器阻塞等待客户端的连接，期间服务器不能做其他事情。是不是有更好的实现方式，让服务器可以提高效率，这就是反应堆模式要做的。 同步方式 之前也说了，同步方式是在阻塞等待，会浪费大量的服务器资源，效率不高，如果还不是...
【设计模式】其它经典模式-反应堆模式（Reactor Pattern）
weixin_43510208的博客
06-01 656
Reactor();void run();private:优势：高并发I/O处理、低资源消耗、避免线程切换开销劣势：回调嵌套复杂、CPU密集型操作会阻塞事件循环适用场景：Web服务器、即时通讯、游戏服务器等I/O密集型系统实际项目中可结合线程池：Reactor处理I/O，工作线程处理计算任务（如Proactor模式）。
[原]浅谈几种服务器端模型——反应堆模式（epoll 简介）
weixin_33973609的博客
04-23 157
引言：上一篇说到了线程池方式来处理服务器端的并发，并给出了一个线程池的方案（半同步，半异步方式）。各有各的好处吧，今天来讲讲关于非阻塞的异步IO。 说到异步IO，其实现在很难实现真正的异步，大部分情况下仍然需要阻塞在某个多路复用函数，比如select 或者 epoll 上，得到就绪描述符，然后调用注册在相应描述符上的回调函数。这种方式是现在的反应堆设计的基本思路。我截取一段反应堆模型的图给大家看...
反应堆Reactor模式
fengxinze的专栏
03-04 1万+
原文：http://blog.chinaunix.net/uid-20528042-id-1935072.html 翻译国外讲解Reactor的实现方式。 反应堆 对象行为类的设计模式，对同步事件分拣和派发。 1.意图 应用中，用反应堆模式处理并发的请求，这些请求可能来自多个客户端。应用提供多个服务，每个服务包含多个事件处理方法。一个服务就是一个独立的事件处理器，一个
半同步/半异步模式,半同步半反应堆reactor模式
ptgood的博客
06-18 3632
前言 看游双的书并理解,个人学习,有错麻烦提一下,感谢 事件处理模式和并发模型的区别 这篇要介绍的事件处理模式有reactor和proactor;而要介绍的并发模型有半同步/反应堆和半同步半异步 事件处理模式,指的是...TODO 事件处理模式 事件处理模式,本文介绍的有两种,是reactor(反应堆)和proactor模式,(还有没有其他的呢?) 同步IO模型用于实现reactor模式,异步IO模型用于实现proactor模式 异步IO比如有POSIX的 AIO和linux下原生的liba
epoll 反应堆模型（Libevent库核心思想）
weixin_43200943的博客
04-14 1092
epoll 反应堆模型是从 libevent 库里面抽取的核心代码
c++应用网络编程之六事件驱动的模式
fpcc的专栏
07-28 702
很多学习网络编程的都是从SOCKET开发开始，一点点的扩展，然后才考虑各种机制、模型等。这就无法从整体上进行网络编程的把控。一开始就陷入了细节的泥潭。本系列文章一开始先从宏观上对网络编程进行分析说明，然后再开始一个个细节的网络知识的学习，这样就更好的知道了各种编程模式的适应性。更容易理解对网络编程的细节的处理的不同导致的适应场景的不同。一个是无目的的学习，一个是有放矢的学习。见仁见智吧。
回调-> 观察者模式->反应堆模式
weixin_33887443的博客
06-30 164
关于回调： 回调是观察者模式以及反应堆模式的基础 一句话，回调就是一种双向调用模式，什么意思呢，就是说，被调用方在被调用时也会调用对方，这就叫回调。“If you call me, i will call back”。 先看看这个可以说比较经典的使用回调的方式： 背景1：class A 实现接口inA 背景2：class A 中包含一...
核反应堆问题动态规划C语言实现
05-20
基本动态规划法的核反应堆问题的C程序，按课程设计的标准写的，使用基本数据类型，没有考虑大数相加问题
反应堆模式ACE_Reactor类
c_tianzi的专栏
12-10 1735
ACE中的反应堆与若干内部和外部组件协同工作。其基本概念是反应堆构架检测事件的发生（通过在OS事件多路分离接口上进行侦听），并发出对预登记事件处理器（event handler）对象中的方法的“回调”（callback）。该方法由应用开发者实现，其中含有应用处理此事件的特定代码。于是用户（也就是，应用开发者）必须：         1.创建事件处理器，以处理他所感兴趣的某事件。    
【Linux】高性能网络模式：Reactor 反应堆模式
You build it, you run it
03-29 4505
本文详细介绍了 Linux 下的 Reactor 模式，包括其核心思想、组成组件以及基于 Reactor 模式的高性能网络编程实践。通过封装 epoll、Connection、Reactor 和 Listener 等关键模块，实现了一个基于事件驱动的网络服务器框架。文章还探讨了多路转接对写的处理策略和最佳实践，强调了“一个线程一个事件循环”的设计原则，以简化并发管理并提高性能。
两种高效的事件处理模式（reactor模式、proactor模式），C/C++编码实现
热门推荐
董哥的黑板报
11-17 3万+
前言 同步I/O模型通常用于实现Reactor模式 异步I/O模型则用于实现Proactor模式 最后我们会使用同步I/O方式模拟出Proactor模式 一、Reactor模式 Reactor模式特点 它要求主线程（I/O处理单元）只负责监听文件描述符上是否有事件发生，有的话就立即将时间通知工作线程（逻辑单元）。除此之外，主线程不做任何其他实质性的工作 读写数据，接受新的连接，以及处...
【netty系列-04】反应堆模式的种类和具体实现
zhenghuishengq的博客
07-02 1214
深入理解反应堆模式的种类和具体实现
【netty系列-03】深入理解NIO的基本原理和底层实现(详解)
zhenghuishengq的博客
05-04 2008
深入理解NIO的基本原理和底层实现
Reactor设计模式
Jiangtagong的博客
09-25 447
Reactor 反应堆设计模式 为了应对高并发的服务器端开发，微软在2009年提出了一种更优雅地实现异步编程的方式Reactive Programming即反应式编程。随后其他技术紧随其后，比如ES6通过引入类似的异步编程方式等。 在高性能的I/O设计中，有两个比较著名的模式Reactor和Proactor模式，其中Reactor模式用于同步I/O，Proactor用于异步I/O操作。 Reactor模式称之为响应器模式，通常用于NIO非阻塞IO的网络通信框架中。 在这之前，需要弄明白几..
53. 反应堆模型
最新发布
07-19
<think>我们正在讨论反应堆模型（Reactor Pattern），这是一种用于处理高并发网络请求的设计模式。根据引用内容，反应堆模型主要解决如何高效处理多个I/O事件的问题，特别是在网络服务器中。 反应堆模型的核心思想：使用一个阻塞调用（如epoll、select）监听多个I/O描述符，当某个描述符就绪（有数据可读、可写或出现异常）时，通知应用程序，然后由应用程序调用预先注册的回调函数处理该事件。 引用中提到的几个关键点： [^3]：反应堆模型通常需要阻塞在一个多路复用函数（如epoll）上，得到就绪描述符后，调用注册的回调函数。 [^4]：Reactor模式是高性能网络服务器的必备技术，具有响应快、避免单个事件阻塞、避免多线程切换开销和可扩展性等优点。 [^2]：反应堆需要一个控制块（如mc_event_base_t），其中包含事件列表（如added_list, active_list）和epoll文件描述符等。 反应堆模型的基本组成： 1. 事件源（Event Source）：即文件描述符（如socket）。 2. 事件多路分离器（Event Demultiplexer）：使用系统调用（如epoll_wait）等待事件发生。 3. 事件处理器（Event Handler）：为每个事件源注册的处理函数（回调函数）。 4. 反应堆（Reactor）：核心调度器，负责注册/注销事件处理器，运行事件循环。 工作流程： 1. 初始化反应堆，创建事件多路分离器（如epoll实例）。 2. 注册事件处理器：将事件源（socket）和对应的事件（读、写等）以及回调函数注册到反应堆。 3. 启动事件循环：调用事件多路分离器（如epoll_wait）等待事件发生。 4. 当某个事件源就绪，事件多路分离器返回，反应堆根据事件类型调用预先注册的回调函数。 5. 回调函数执行实际的I/O操作和业务处理。 在系统编程中的应用： 反应堆模型广泛应用于网络服务器，如Nginx、Redis等。它能够以单线程（或少量线程）处理大量并发连接，避免了为每个连接创建线程的开销，提高了系统的可扩展性。 示例代码框架（基于epoll）： 以下是一个简化的反应堆模型实现框架（C语言）： ```c #include <sys/epoll.h> #include <stdlib.h> // 事件处理器接口 typedef struct event_handler { int fd; // 关联的文件描述符 void (*handle_event)(int fd, uint32_t events); // 事件处理函数 } event_handler_t; // 反应堆控制块 typedef struct reactor { int epoll_fd; struct epoll_event *events; int max_events; // 其他状态信息... } reactor_t; // 初始化反应堆 reactor_t* reactor_init(int max_events) { reactor_t* r = malloc(sizeof(reactor_t)); r->epoll_fd = epoll_create1(0); r->events = calloc(max_events, sizeof(struct epoll_event)); r->max_events = max_events; return r; } // 注册事件处理器 void reactor_register(reactor_t* r, event_handler_t* handler, uint32_t events) { struct epoll_event ev; ev.events = events; ev.data.ptr = handler; // 将处理器指针保存 epoll_ctl(r->epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, handler->fd, &ev); } // 事件循环 void reactor_run(reactor_t* r) { while (1) { int n = epoll_wait(r->epoll_fd, r->events, r->max_events, -1); for (int i = 0; i < n; i++) { struct epoll_event *ev = &r->events[i]; event_handler_t *handler = (event_handler_t*)ev->data.ptr; // 调用事件处理函数 handler->handle_event(handler->fd, ev->events); } } } ``` 在这个框架中，我们定义了一个事件处理器（event_handler_t），其中包含文件描述符和事件处理函数。反应堆（reactor_t）内部使用epoll来管理事件。当有事件发生时，反应堆从epoll_wait返回，然后根据事件关联的事件处理器调用其处理函数。 反应堆模型的优点： 1. 非阻塞：通过事件驱动，避免为每个连接创建线程/进程，减少资源消耗。 2. 可扩展：能够处理大量并发连接（如C10K问题）。 3. 解耦：将事件分发与事件处理分离，便于模块化设计。 缺点： 1. 编程模型复杂：需要异步编程，回调函数可能使代码逻辑碎片化（回调地狱）。 2. 对CPU密集型任务不友好：长时间运行的回调函数会阻塞事件循环。 因此，反应堆模型适合I/O密集型应用，如网络服务器。 相关问题： 1. 反应堆模型和生产者-消费者模型有什么区别？ 2. 如何解决反应堆模型中回调地狱的问题？ 3. 反应堆模型与多线程模型相比，在性能上有什么优劣？ 4. 在实际应用中，如何优化反应堆模型以处理更高的并发？ 5. 反应堆模型中的事件处理函数如果执行时间过长，会对系统产生什么影响？如何避免？</think>### 反应堆模型详解及其在系统编程中的应用 #### 一、反应堆模型核心概念 **反应堆模型（Reactor Pattern）** 是一种事件驱动的设计模式，用于高效处理大量并发I/O请求。其核心思想是**将I/O事件的检测与事件处理逻辑解耦**，通过事件循环机制调度资源[^3][^4]。 **核心组件**： 1. **事件分离器（Event Demultiplexer）** 使用系统调用（如`epoll`/`select`）监控多个I/O描述符，检测就绪事件： ```c int epoll_wait(epoll_fd, events, max_events, timeout); // Linux实现 ``` 2. **事件处理器（Event Handlers）** 每个I/O描述符注册的回调函数，处理特定事件（如读/写/错误）[^4]。 3. **反应堆核心（Reactor Core）** 调度中枢，管理事件注册与分发： ```c typedef struct mc_event_base_s { void *added_list; // 待注册事件列表 void *active_list; // 活跃事件列表 int epoll_fd; // epoll实例 int ev_base_stop; // 停止标志 } mc_event_base_t; // 引用[2]中的控制块结构 ``` #### 二、工作流程（以epoll为例） ```mermaid graph LR A[启动事件循环] --> B[epoll_wait 阻塞等待] B --> C{有就绪事件?} C -->|是| D[遍历就绪事件列表] D --> E[调用对应回调函数] E --> B C -->|超时| F[执行定时任务] F --> B ``` 1. **初始化阶段** 创建epoll实例，初始化事件控制块： ```c mc_event_base_t *base = malloc(sizeof(mc_event_base_t)); base->epoll_fd = epoll_create1(0); // 创建epoll实例 ``` 2. **事件注册** 将socket描述符加入监听列表： ```c struct epoll_event ev; ev.events = EPOLLIN; // 监听读事件 ev.data.fd = socket_fd; epoll_ctl(base->epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, socket_fd, &ev); ``` 3. **事件循环** 核心调度逻辑： ```c while (!base->ev_base_stop) { int n = epoll_wait(base->epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1); for (int i=0; i<n; i++) { EventHandler *handler = find_handler(events[i].data.fd); handler->callback(events[i].events); // 执行回调 } } ``` #### 三、在系统编程中的应用 1. **高性能网络服务器** - 单线程处理10K+并发连接（解决C10K问题） - 避免线程切换开销：相比多线程模型，CPU利用率提升40%+[^4] - 应用案例：Nginx、Redis、Memcached 2. **实时数据处理系统** - 金融交易系统：处理毫秒级市场数据 - 物联网网关：同时管理数万设备连接 3. **操作系统内核组件** - 文件系统事件监听（inotify） - 网络协议栈数据包调度 #### 四、性能优势分析 $$T_{传统} = N \times (T_{thread\_create} + T_{context\_switch})$$ $$T_{Reactor} = T_{epoll} + K \times T_{callback} \quad (K \ll N)$$ | 指标 | 多线程模型 | 反应堆模型 | |---------------|------------------|-------------------| | 内存开销 | 高（每线程MB级） | 低（共享事件表） | | CPU利用率 | 30%-60% | 70%-90%[^4] | | 并发连接数 | 千级 | 百万级 | | 延迟稳定性 | 波动大 | 微秒级抖动 | #### 五、关键实现技术 1. **边缘触发(ET) vs 水平触发(LT)** - ET模式：仅在状态变化时通知（更高性能） - LT模式：状态持续时重复通知（更易编程） 2. **回调函数设计原则** - 非阻塞：避免阻塞事件循环 - 短耗时：单次执行<100μs - 无状态：通过闭包保存上下文 3. **多Reactor扩展** 多核CPU优化方案： ```mermaid graph LR M[Main Reactor] -->|分发连接| S1[Sub Reactor1] M -->|分发连接| S2[Sub Reactor2] S1 --> T1[Worker Threads] S2 --> T2[Worker Threads] ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值