Proactor和Reactor模式继续并发系统设计的扫盲-优快云博客

Proactor和Reactor都是并发编程中的设计模式。在我看来，他们都是用于派发/分离IO操作事件的。这里所谓的
IO事件也就是诸如read/write的IO操作。"派发/分离"就是将单独的IO事件通知到上层模块。两个模式不同的地方

在于，Proactor用于异步IO，而Reactor用于同步IO。

两个模式的相同点，都是对某个IO事件的事件通知(即告诉某个模块，这个IO操作可以进行或已经完成)。在结构
上，两者也有相同点：demultiplexor负责提交IO操作(异步)、查询设备是否可操作(同步)，然后当条件满足时，就回调handler。
不同点在于，异步情况下(Proactor)，当回调handler时，表示IO操作已经完成；同步情况下(Reactor)，回调handler时，表示
IO设备可以进行某个操作(can read or can write)，handler这个时候开始提交操作。

用select模型写个简单的reactor，大致为：

///
class handler
{
public:
    virtual void onRead() = 0;
    virtual void onWrite() = 0;
    virtual void onAccept() = 0;
};

class dispatch
{
public:
    void poll()
    {
        // add fd in the set.
        //
        // poll every fd
        int c = select( 0, &read_fd, &write_fd, 0, 0 );
        if( c > 0 )
        {
            for each fd in the read_fd_set
            {    if fd can read
                    _handler->onRead();
                if fd can accept
                    _handler->onAccept();
            }

            for each fd in the write_fd_set
            {
                if fd can write
                    _handler->onWrite();
            }
        }
    }

    void setHandler( handler *_h )
    {
        _handler = _h;
    }

private:
    handler *_handler;
};

/// application
class MyHandler : public handler
{
public:
    void onRead()
    {
    }

    void onWrite()
    {
    }

    void onAccept()
    {
    }
};

在网上找了份Proactor模式其给出了一个总体的UML类图，比较全面：

根据这份图我随便写了个例子代码：

class AsyIOProcessor
{
public:
    void do_read()
    {
        //send read operation to OS
        // read io finished.and dispatch notification
        _proactor->dispatch_read();
    }

private:
    Proactor *_proactor;
};

class Proactor
{
public:
    void dispatch_read()
    {
        _handlerMgr->onRead();
    }

private:
    HandlerManager *_handlerMgr;
};

class HandlerManager
{
public:
    typedef std::list<Handler*> HandlerList;

public:
    void onRead()
    {
        // notify all the handlers.
        std::for_each( _handlers.begin(), _handlers.end(), onRead );
    }

private:
    HandlerList *_handlers;
};

class Handler
{
public:
    virtual void onRead() = 0;
};

// application level handler.
class MyHandler : public Handler
{
public:
    void onRead()
    {
        //
    }
};

Reactor通过某种变形，可以将其改装为Proactor，在某些不支持异步IO的系统上，也可以隐藏底层的实现，利于编写跨平台
代码。我们只需要在dispatch(也就是demultiplexor)中封装同步IO操作的代码，在上层，用户提交自己的缓冲区到这一层，
这一层检查到设备可操作时，不像原来立即回调handler，而是开始IO操作，然后将操作结果放到用户缓冲区(读)，然后再
回调handler。这样，对于上层handler而言，就像是proactor一样。