reactor設計模式

reactor設計模式，是一種基于事件驅動的設計模式。

?這個模式的結構圖如下：

?圖中的handle對應的是操作系統提供的句柄，例如I/O句柄，Event_Handler類持有這些句柄，（其實就是事件，可以看成是Type）

Handles：表示操作系統管理的資源，我們可以理解為fd

Synchronous Event Demultiplexer：同步事件分離器，阻塞等待Handles中的事件發生（select、poll、epoll）

Initiation Dispatcher（Reactor）：初始分派器，作用為添加Event handler（事件處理器）刪除Event handler以及分派事件給Event handler也就是說，SynchronousEvent Demultiplexer負責等待新事件發生，事件發生時通知InitiationDispatcher(Reactor)，然后Initiation Dispatcher調用event handler處理事件

Event Handler：事件處理器的接口

Concrete Event Handler：事件處理器的實際實現，而且綁定了一個Handle因為在實際情況中，我們往往不止一種事件處理器，因此這里將事件處理器接口和實現分開，與C++Java這些高級語言中的多態類似

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過程如下：

?reactor類內部提供一個事件循環：handle_events()，事件循環的代碼實現利用了操作系統提供的多路分離函數（Select，poll，epoll等）（這個方法調用多路復用器。）

?WaitForMultipleObjects或者select等，這些多路分離的函數的特點是，可以同時等待多個句柄，在等待過程中所在線程屬于掛起狀態（阻塞），不消耗CPU時間，一旦某個句柄被觸發，則線程被喚醒，函數將返回，線程可以執行后面的代碼，?

利用多路分離函數的這一特點，根據被激活的句柄對應的特定事件，調用相關的事件處理函數。可以實現事件循環。

?register_handler()函數用于將Event_Handler對象注冊到事件驅動列表?中，保證對于某一類型的事件，會調用Event_Handler類的響應函數handle_event()。?

reactor類在做多路分離時需要操縱Event_Handler類的Handle，因此Event_Handler類需要提供get_handle()函數。?

另外，當程序不需要再對特定事件響應時，需要把Event_Handler對象從事件驅動列表中刪除，因此reactor類還實現了?remove_handler函數。

?因為reactor相對穩定，一旦實現，不需要再定制，所以沒有提供一個抽象接口類，但Event_Handler是經常需要根據不同?的需求定制的，因此需要提供一個抽象接口類，然后根據實際需求編寫派生類，提供具體句柄，并實現相關虛函數。

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Reactor模式實現

在Reactor An Object Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handles for Synchronous Events中，一直以Logging Server來分析Reactor模式，這個Logging Server的實現完全遵循這里對Reactor描述，因而放在這里以做參考。Logging Server中的Reactor模式實現分兩個部分：Client連接到Logging Server和Client向Logging Server寫Log。因而對它的描述分成這兩個步驟。
Client連接到Logging Server

Reactor_LoggingServer_connect.png

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Logging Server注冊LoggingAcceptor到InitiationDispatcher。

Logging Server調用InitiationDispatcher的handle_events()方法啟動。

InitiationDispatcher內部調用select()方法（Synchronous Event Demultiplexer），阻塞等待Client連接。

Client連接到Logging Server。

InitiationDisptcher中的select()方法返回，并通知LoggingAcceptor有新的連接到來。

LoggingAcceptor調用accept方法accept這個新連接。

LoggingAcceptor創建新的LoggingHandler。

新的LoggingHandler注冊到InitiationDispatcher中(同時也注冊到Synchonous Event Demultiplexer中)，等待Client發起寫log請求。
Client向Logging Server寫Log

Reactor_LoggingServer_log.png

Client發送log到Logging server。

InitiationDispatcher監測到相應的Handle中有事件發生，返回阻塞等待，根據返回的Handle找到LoggingHandler，并回調LoggingHandler中的handle_event()方法。

LoggingHandler中的handle_event()方法中讀取Handle中的log信息。

將接收到的log寫入到日志文件、數據庫等設備中。
3.4步驟循環直到當前日志處理完成。

返回到InitiationDispatcher等待下一次日志寫請求。

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這模式的優點是本身不涉及多線程，從而避免了線程的上下文切換。

?對于響應事件處理時間較短的情況下，可以考慮使用這個模式。

?如果處理一個事件需要花費大量時間，就不能使用這個模式，那樣會導致其他事件處理被阻塞。

?ACE_Reactor框架是這一模式的半成品，用戶只要做三件事情就可以實現并使用這一模式：

?1.從Event_Handler派生一個或多個類

2.向Reactor類登記應用的事件處理對象

3.運行Reactor事件循環（它就會調用IO分離函數，開始輪訊事件，等到有事件返回，傳給事件處理者）。
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的IO：Reactor设计模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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