设计模式-Reactor模型(反应器设计模式)
是一种基于事件驱动的设计模式,在事件驱动的应用中,将一个或多个客户的服务请求分离(demultiplex)和调度(dispatch)给应用程序。在事件驱动的应用中,同步地、有序地处理同时接收的多个服务请求 一般出现在高并发系统中,比如Netty,Redis等
优点
1)响应快,不会因为单个同步而阻塞,虽然Reactor本身依然是同步的
2)编程相对简单,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
缺点
1)相比传统的简单模型,Reactor增加了一定的复杂性,因而有一定的门槛,并且不易于调试
2)Reactor模式需要系统底层的支持,比如java中的Selector支持,操作系统的select系统调用支持
通俗理解:KTV例子 前台接待,服务人员带领去开机器
Reactor模式基于事件驱动,适合处理海量的IO事件,属于同步非阻塞IO(NIO)
Reactor单线程模型(比较少用)
如果用户量很多是处理不过来的
1)作为NIO服务端,接收客户端的TCP连接;作为NIO客户端,向服务端发起TCP连接
2)服务端读请求数据并响应;客户端写请求并读取响应
使用场景: 对应小业务则适合,编码简单;对于高负载、大并发的应用场景不适合,一个NIO线程处理太多请求,则负载过高,并且可能响应变慢,导致大量请求超时,而且万一线程挂了,则不可用了
Reactor多线程模型
一个Acceptor线程,一组NIO线程。一般是使用自带的线程池,包含一个任务队列和多个可用线程
使用场景: 满足大多数产加工
但是当Acceprot需要做复杂操作的时候,比如你到KTV唱歌,前台需要拿你的身份证验证一下你是否是通缉人员,这种认证操作,在高并发情况下则也会出现性能问题。很多的请求进来无法到后面的线程处理,大量请求堆积
Reactor主从线程模型
Acceptor不在是一个线程,而是一组NIO线程;IO线程也是一组NIO线程,这样就是两个线程池去处理接入连接和处理IO 。可解决上面多线程模型
使用场景:满足大部分场景,也是Netty推荐模型
附属资料:
为什么Netty使用NIO而不是AIO,是同步非阻塞还是异步非阻塞?
答案:
在Linux系统上,AIO的底层实现仍使用EPOLL,与NIO相同,因此在性能上没有明显的优势
Netty整体架构是reactor模型,采用epoll机制,所以往深的说,还是IO多路复用模式,所以也可说netty是同步非阻塞模型(看的层次不一样)
很多人说这是netty是基于Java NIO 类库实现的异步通讯框架
特点:异步非阻塞、基于事件驱动,性能高,高可靠性和高可定制性。
参考资料:
https://github.com/netty/netty/issues/2515