Reactor 模型 是一种事件驱动的设计模式 ，主要用于处理高并发的 I/O 操作（如网络请求、文件读写等）。其核心思想是通过事件分发机制，将 I/O 事件的监听和处理解耦，从而高效管理大量并发连接，避免传统多线程模型中频繁创建/销毁线程的开销。
Reactor 模型的核心组件
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事件源（Event Source）
通常是 I/O 操作（如 Socket 连接、文件描述符等），每个事件源对应一个可读/可写事件。
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事件分发器（Event Demultiplexer）
负责监听所有事件源的状态（通过
select、poll、epoll或kqueue等系统调用），当事件就绪时，通知对应的处理器。 -
事件处理器（Event Handler）
定义事件的处理逻辑（如读取数据、写入响应），每个事件源绑定一个处理器。
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Reactor 核心
循环监听事件，触发分发器将就绪事件分配给对应的处理器执行。
Reactor 的工作流程
- 注册事件：将 I/O 事件源（如 Socket）注册到事件分发器，并绑定处理器。
- 事件监听 ：通过分发器（如
epoll）监听所有事件源的状态。 - 事件就绪：当某个事件源就绪（如 Socket 可读），分发器将其标记为就绪状态。
- 事件分发：Reactor 核心获取就绪事件，调用对应的处理器执行逻辑。
- 处理完成：处理器完成操作后，重新注册事件，等待下一次循环。
Reactor 的常见模式
1. 单 Reactor 单线程
- 所有操作（监听、分发、处理）在一个线程中完成。
- 优点：简单，无线程竞争。
- 缺点：处理逻辑若耗时较长，会阻塞后续事件。
- 适用场景：Redis（纯内存操作，处理快速）。
2. 单 Reactor 多线程
- Reactor 线程负责监听和分发事件，耗时的业务逻辑交给线程池处理。
- 优点：充分利用多核，避免处理逻辑阻塞事件循环。
- 缺点：线程间通信需同步（如共享数据）。
- 适用场景：多数网络服务器（如 Nginx 的部分场景）。
3. 主从 Reactor 多线程
- 主 Reactor 负责监听连接事件，子 Reactor 负责处理读写事件，业务逻辑由线程池处理。
- 优点：职责分离，扩展性强。
- 缺点：复杂度高。
- 典型实现：Netty、Java NIO。
Reactor 的优缺点
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 高并发：单线程可处理数万连接 | 编程复杂度高（需异步非阻塞代码） |
| 资源消耗低（避免频繁线程切换） | 调试困难（事件驱动逻辑分散） |
| 适合 I/O 密集型场景 | 业务逻辑必须是非阻塞的 |
Reactor vs. Proactor
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Reactor：
- 同步非阻塞 I/O，由应用程序主动读取/写入数据。
- 依赖事件分发器监听 I/O 事件的就绪状态。
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Proactor：
- 异步 I/O，由操作系统完成数据读写，应用程序只需处理完成事件。
- 性能更高，但需要操作系统支持（如 Windows IOCP，Linux 的
io_uring）。
实际应用案例
- Nginx ：基于多 Reactor 模型（
epoll），高效处理 HTTP 请求。 - Redis：单 Reactor 单线程，依赖内存操作的快速性。
- Netty：主从 Reactor 多线程，广泛用于 Java 高性能网络编程。
- Node.js：事件循环机制本质是 Reactor 模型。
总结
Reactor 模型通过事件驱动 和非阻塞 I/O ，解决了传统多线程模型的资源浪费问题，适合高并发、低延迟的场景。其核心是将事件监听、分发与处理解耦，开发者需根据业务特点选择单线程、多线程或主从模式。