重写muduo网络库:Reactor模型

本文详细解析Reactor模型,如何通过事件驱动机制提高网络服务器性能,包括单线程Reactor、多Reactor应用和重要组件。了解其优点、组件交互及muduo库的应用。

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Reactor模型

Reactor 模型是编写高性能网络服务器的必备技术之一,Reactor 释义“反应堆”,是一种事件驱动机制。

Reactor 把即将发生的事件和事件的处理过程做了一个映射,逆置了事件处理流程,事件的检测和处理不再是交给我们来处理,我们只需要提供相应事件的处理接口注册到reactor上,如果相应的事件发送,Reactor将主动调用注册的接口,这些接口也可称回调函数。

Reactor模型的优点:

  1. 响应快,不必为单个同步时间所阻塞,虽然Reactor 本身依然是同步的;
  2. 编程相对简单,可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题,并且避免了多线程/进程的切换开销;
  3. 可扩展性,可以方便的通过增加 Reactor 实例个数来充分利用 CPU 资源;
  4. 可复用性,Reactor模型本身与具体事件处理逻辑无关,具有很高的复用性;

重要组件:Event事件、Reactor反应堆、Demultiplex事件分发器、Eventhandler事件处理器
在这里插入图片描述
上面这张图就很清楚的交代了Reactor模型各组件间交互的流程。
首先用户先把关注的事件和对应的处理函数注册到Reactor反应堆当中,Reactor反应堆中维护事件和对应事件处理映射的Event集合。
Demultiplex事件分发器实际上就是一个IO复用接口,如select、poll、epoll_wait,Reactor可以通过往IO复用对象中注册、修改和删除事件。
然后就是启动反应堆,开启事件循环,检测发生的事件。
Demultiplex事件分发器把发生的事件返回给Reactor,Reactor通过事件和处理函数的映射调用对应的Eventhandler事件处理器。

上面介绍的是单Reactor模型,工作在单线程环境下。还可以拓展成多Reactor(Multiple Reactors)模型,充分利用多核CPU的性能。muduo网络库就可以根据用户设定工作线程的数量,来确定开几个Reactor。

Multiple Reactors实际上就是把各个Reactor的主要任务做了拆分,mainReactor一般为1个,主要负责处理即将到来的新连接,把建立的句柄注册到subReactor上,然后subReactor负责处理已连接句柄的读写事件。
在这里插入图片描述

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