038-尚硅谷-Netty核心技术及源码剖析-Reactor模式图解剖析

Reactor模式，那同学们刚才我们是不是已经说过了，一种是传统IO主摄主摄模式，还有一种呢，就是react模式，React模式呢，下面呢，分了三种具体的实现，还记得吧，那么这三种具体的实我们在这已经说过了。这单reactor，单线程单reactor，多线程组成reactor，那现在呢，我们先不去讲它具体的三种实现，我们先对reactor模型它本身的机制做一个讲解。那么我们来看一下吧，同学们。来我们看一下前面我们说了传统阻塞IO模式它的问题，那针对这个问题，Reactor模式它的一个。理论它的一个原理是怎么去处理的呢？他这样子的针对传统阻塞IO服务模型的两个缺点，Reactor模式呢，做了相应的改进。第一个。

基于IO复用模型。也就是说它使用了基于IO复用模型，这点大家一定要理解。什么叫做IO复用模型呢？听下面的说解释，多个连接共用一个阻塞对象。这句话怎么理解？待会儿我画个图，应用程序只需要在一个阻塞对象等待，无需阻塞等待所有连接，当某个连接有新的数据可以处理时，操作系统通知应用程序线程从阻塞状态返回。并开始进行业务处理。这句话的意思其实就是要解决哪哪个问题呢？听我说，它主要是解决这个handler的问题。大家知道这个handler其实它本身是一个阻塞对象，为什么呀？因为当我们客户端没有数据啊发送过来的时候，那么read这个方法会被阻塞，因此这个handler呢，其实它就是个阻塞对象。那基于这样一个原因，我们。

Reactor呢，它提示它使用了IO复用模型，它是这么来处理的，我画一个简单的示意图，比如说我们这边呢，有很多的客户端。大家看我的简单示意哈。对，然后呢，我们再来看一个图，比如说这边是我们的服务器。这边是我们的服务器。我们换一个颜色哈，换一个这样的颜色，然后呢，它怎么做呢，大家看它在这里呢。服务器这边他提供了一个非阻塞的。就是他他应该是提供的还是一个阻塞阻塞对象，但是呢，他只需要一个主塞对象就可以了，我们把这个名字取一个叫做service handle。Okay。Service handler什么意思？我把我先把字体放小一点。

就说你将来这有很多客户端。有很多客户端，好，你的客户端呢，来吧，来找我。我这里呢，提供一个service handler。同样，我们再继续画。这是第二个好。第三个我们把请求发给服务器的server handler，这仍然是一个阻塞对象，但是呢，我们只提供一个阻塞对象，当我们发现你有连接的时候呢，我们就把这个连接干什么呢？建到后面去，就是连接一旦形成了以后呢，我们再去做一个所谓的。线程池。线程池，这个线程池里边呢，各位同学有很多的线程。但这个线程呢，我们可以认为是工作线程。换一个颜色。好，这是一个。两个三个好，比如我要画三个哈。我画三个。

那这个地方每一个是个县城，县城里面呢，我们也提供相应的handler。呃，但是这个这图画的可能因为太小了。小的大家可能看的有点不清晰，就说在每个我我就我把这个拉大一点吧，拉大一在每个这个线程里边呢，我们再去提供什么样一个handler。好，我们再换一个颜色哈。再换一个颜色，比如是个黑的，然后这边我就用一个H表示，这是一个handler，同样下面也是一样的，一样的道理哈，下面也是一样的道理，那下面呢，我这样复制一下就可以了。好，这样复制。一份。当然这里面这个线程池里面到底有多少个线程呢，可以根据你的。整个程序的规模来进行设计，大家看，当一个客户端有连接过来，先找到我们service handler，我这里是一个主材对象，但是只提供一个一个而不是多个了。

一旦连接形成，各位同学连接形成，那么我就会把这一个。具体的业务处理交给什么呀？交给一个线程，换个颜色。红色啊，换成这个颜色吧，同样道理，这也可以这样分发。打开。是不是？同学们看这是不是非常像一个分发模式，或者叫分发者模式，你看它大致的意思，我我这里画的是个简图啊，就是你这有很多高端，先把这个连接请求找到我们这个service handler service handler呢，根据当前这个线程的一个空闲的状态。看哪一个线程为你服务进行一个分发，那分发到比如分发到这个线程，那么这个线程呢，就跟我们这个客户端进行一个相应的这个处理，你看我这写的很清楚。

他第一个要解决，就说我们这个reactor要解决第一个问题是。多个连接共用一个阻塞对象。你看原先是你有你有很多handle，是不是都都要阻塞啊。是不是只要没有数据读取，我都要阻塞？那现在呢？我只有一个阻塞对象，第二个基于线程池复用，不必再为每个连接创建线程了。将连接完成后的业务处理，看这句话，将连接完成后的业务处理分配给其中的一个线程进行处理，一个线程可以处理多个连接业务，什么意思呢？大家可以看到。比如说我这个C1。C是用的这个线程。对不对，那假如我们这边客户很多，客户客户端很多啊，客户端很多，比如说C2。这是C2。这是。C3这是C4，比如哈，比如我们这个C1C2C3，那么你C一来的时候，我让线程一服务，C2来的时候呢，我让线程二服务C3来了，我线程三进行服务，C4来的话呢，诶，那我就不必因为你这个，你这个线程处理完了过后，你这个线程肯定是要空闲的嘛，是不是你不可能说诶我一直使用的因为线程。

他不是说一直处于一个工作状态，那我有可能把这个C4呢，又分配到这个线程去，就说我让这个连接好了功能，让这个C4连接成功以后，让哪一个线程为C4服务呢？就是让线程一服务，那换言之就是我们连就是一个线程可以处理多个连接的业务。对，这样子呢，又解决了一个什么问题啊，又解决了，也解决了前面的这个问题，哪个问题呢，就是。就这。每个连接都需要独立的线程完成，输入的输入，业务处理和数据返回，现在我是不是就可以达到一个线程复用了？

是不是解决了我们第一个痛点？第二个痛点是不是采用阻塞IO模式，是你你这个handle的对象，一直反正就是我跟你关联的这这个连接，只要你没有数据的交互，我就阻塞在这个地方，那现在是不是我这里只有一个service handler进行一个阻塞就可以了。明白这个意思吗？啊，好的，再就是我们所说的react模式的一个基本原理。他这个这个图啊，同学们只是解释了react模式的一个基本的原理，但是落实到具体的实现，它有三种。那三种模式呢，又有微小的变化，然后在第三种主从模式里面又衍生出来了我们的Nike。这样一个模式。好的，那那同学们看到这个图，我再多说一句，React模式呢，它嗯，它也有，它它的这个叫法有这么几种叫法，我跟大家写到这里。

啊，我们翻译成这个reactor它的。它对应的中文名呢，有这么几个名称。它的翻译啊，对应的对应的这个叫法。它叫法呢有这么几种，第一种叫法呢，我们把它翻译成反应反应器模式。这是第一种，第二种呢。第二种呢，有有些有些书上呢，它是基于你是把一个连，就是把一个具体的业务分配到某一个工作线程的，所以说他也叫什么呢，叫分发者模式。分分。法子。这个啊。分发。分发者模式。这个分发这种模式呢，他用英文来说就是这样子，Dispart。Pie。还有一种叫法，有些地方还有一种叫法叫什么叫做通知者模式。

通知者模式。就是这个英文，Notify。这种模式，那为什么还有通知的模式？因为它这里面有一个通知的过程，就是当看到没有，当有连，当连接有新的数据可以处理时，操作系统会通知应用程序，线程从阻塞返回。所以说他整整个reactor呢，他仍然还是要基于这种事件的，因此他有些地方也把它翻译，翻译成通知的模式，都是指的reactor。明白这意思哈，一个叫反应器模式，分发这种模式，有些地方叫通知总模式，都OK，好，同学们，这是老师画的一个简图，那对于react模式，它一个比较完整的图呢，完整的就是设计，呃，或者是它的一个架构图呢，可以看这个，大家再来看一看。我们看一下，呃，黄色的呢，能代表一个对象对。而白色呢，仍然代表的是什么呀，代表的是你可以认为是一个方法。

那这边呢，蓝色的仍然是线程，我们再来看对这个图做一个小结，同学们从这一个地方看reactor一个整体的设计理念，我再说一遍啊，这个图只是反映了一个整整体的设计理念，具体到不同的实现，因为它有三种实现。对不对？具体的不同实现呢？这个图还会有微小的变化，我们先对它的整体的设计理念做一个说明，第一个我们看到write模式，它是它的含义是什么？我们再说一下reactor模式。它是指什么呢？是指通过通过一个或或多个。多个输入请求，但就说你有一个或多个什么呢输入。同时干什么呀，同时传递。传递给服务器处理。服务器啊，我们叫服务啊，我看叫服务处理器吧，叫服务处理器。

就是我有一个或多个输入同时传递给你这个服务处理器，这不是server service handle吗？这个翻译过来就是服务处理器同时传递给服务处理器的一种模式，而且呢，它是基于什么呢？它是基于事件的。没问题吧，基于事件驱动，说全了叫基于事件驱动。这是。翻译的这样一句话，紧接着我们再继续来看服务器，服务器端的程序会怎么样呢？多些服务器。服务器端。服务器端程序它会怎么样呢？它会，呃，我们看看服务器端程序处理，对它是处理。处理传入的，传入的多个。多个多路请求或叫多个请求都可以。

多个请求，然后并并干什么呢？并将他们。他们同步，哎，叫同步分派，看到没有分派到。干什么呢？分派到。分配到不同的，不同的或者相应的分配到。相应的线程处理，或者叫处理线程分配到相应的处理线程。看到没有，就是你来了功能，我把你如果有相应的请求，我把它分配到dispatch嘛，分配到相应的处理线程，所以说这种模式呢，因此因此我们从这里可以看到，因此什么呀，React模式，React模式也叫。也叫什么呢？刚才我们所说的叫做dispat模式。PA模式及分发的模式，那从我们这个图可以看到我们react模式到底它是怎么来实现模式，它使用了。使用什么呢？它使用了IOIO复用使用了，嗯，叫做IO复用。

IO复用。复用这个监听哦，IO复用监听事件。监听。监听事件就说我我这个IO复用在这里产生的，我不是原先我不是一个handle对应一个C兰，我是让一个handleer对应多个克兰德，所以它是一种复用的一种监听事件，那收到事件后呢？大家看收到事件后，收到事件后干什么呢？分发。分发进行，分发给某个。哦，某个线程。但是也有可能是一个进程啊，就是我们因为现在是站在react这个模式来看的，还没有具体啊，一般来说对于我们实际开发线程，但是也有可能是一个进程，这是干什么，这一点啊，这一点就是。

这点就是什么呀，就是我们网络网络服务高并发处理的高并。高并发处理的关键。好了，那同学们。同学们。那关于？我们这个reactor这样一个图形呢，我们就梳理到这里。也就是把我们前面一个简单的示意图呢，简单原理图，把它画成了这样一个相对详细的一个图，并且进行一个梳理，其实它的关键点是在哪里呢？关键点就是说你原先有多个handler会被阻塞，现在呢，我用一个service，用一个阻塞对象来。来做就可以了，第二个呢，我因为你你这个你你现在以前是有一个CTO会对应一个处理线程，现在呢，我让我让一个这做一个线程池，线程池，然后我把你的一个具体的请求，业务请求，我分配给某一个处理处理线程就可以了，而且这一个处理线程的线程呢，它是可以对应多个连接的，并不是说我这一个处理线程只处理一个钩端。

对，我可以处理多个客户端，明白我的意思吧，这点大家一定要清晰。好的，这就说完了，那说到这里呢，我们再看一下reactor模式中核心的组成部分，再来看一下。这个reactor到底在什么地方呢？我们看reactor是在一个单独的线程运行，负责监听和分发事件。同学们看，根据这个概念，我们这个这这对应这个图，哪一个相当于是一个reactor。是不是这个是个writer啊。Service handler相当于是不是一个reactor呀？A看到没有？他说reactor是在一个独单独的线程中运行，负责监听和分发事件，分发给适当的处理程序来对IO事件做出处理，就好像我们公司的电话。

电话接线员，他接听来自客户的电话，并将这个线路转移给适当的联系人，啊，所以说这个呢，就是一个writer。那我们再来看handle，就这一块怎么理解呢？这个handle它就变成event handler。大家有没有发现跟传统的。这handler它叫handler，现在这边就干成变成了event handler event handle是不是就是事件处理器啊？诶回头我们再来理解这句话，他是处理程序，执行IO事件要完成的实际事件，就是说他是真正干活的。类似于客户想与之交谈的公司的实际官员，或者实际的这个工作人员通过调度适当的处理程序来响应IO处理程序，执行非阻塞操作。对，就说你那边就就说我不主塞在这里啊，我把这个时间给你分发过去，我继续监听。

明白这意思吧，我把相对说，我把这个分发过去继续监听，就这么一个事情好的。那同学们，那这是reactor的，Reactor的就是一个核心的设计理念，那具体到。它的实经这个典型的实现呢，又分成了这么三种，一种呢叫单reactor单线程，一种叫单reactor多线程，一种叫主从reactor，那么我们的Nike它的模型其实就是从这个主从reactor多线程演变过来的。对不对，好，那现在呢，我们就花一点时间哈，把这三种具体的实现对应的原理，原理图我们进行一个分析说明，这样呢，你就会比较深刻的理解Nike它的模型到底是。怎么一回事情，这样你在看源代码的时候呢，就会看的比较清晰，因为你看后面我们看这个来真实的模型，它是这么复杂的一个模型，同学们看到这里。

啊，这个还不是最复杂的。啊，这个也不是啊。在哪儿呢？Reactor组成。我要看啊。在这儿。看。这才是我们的ni模型，就他一步一步演变成这个样子了，但是上来过后，我们直接把这个图拿过来给大家看，其实你是很难理解。他怎么就演变过来的，明白我的意思吧，所以老师呢，还是希望大家这块地方稍微耐点心，因为我们ni本身呢，他在编程的时候几句话。几句话就能完成，以前你用NIO编程要写很多代码，他几句话就做完了。那隐藏了很多细节，而这个细节呢，往往是要通过一个图解的方式给大家进行一个描述，否则的话呢，你学完Nike过后，你会发现别人问你一些稍微底层一点的东西，你立马就蒙圈了，后面这个呢，这个模型我们不但要讲，而且我们要写程序，要用代码来支撑，再用debug的方式来给他追一下他到底是怎么回事，这样你才能真正的理解。

好，同学们，那关于这一块我们所说的reactor。卡格力，我们刚才讲到的是这儿。我们关于reactor模式的基本的一个讲解呢，就到这里。