Reactor模式和Proactor模式

转载:http://blog.csdn.net/windows_nt/article/details/25151049

1、标准定义

两种I/O多路复用模式:Reactor和Proactor

一般地,I/O多路复用机制都依赖于一个事件多路分离器(Event Demultiplexer)。分离器对象可将来自事件源的I/O事件分离出来,并分发到对应的read/write事件处理器(Event Handler)。开发人员预先注册需要处理的事件及其事件处理器(或回调函数);事件分离器负责将请求事件传递给事件处理器。两个与事件分离器有关的模式是Reactor和Proactor。Reactor模式采用同步IO,而Proactor采用异步IO。

在Reactor中,事件分离器负责等待文件描述符或socket为读写操作准备就绪,然后将就绪事件传递给对应的处理器,最后由处理器负责完成实际的读写工作。

而在Proactor模式中,处理器--或者兼任处理器的事件分离器,只负责发起异步读写操作。IO操作本身由操作系统来完成。传递给操作系统的参数需要包括用户定义的数据缓冲区地址和数据大小,操作系统才能从中得到写出操作所需数据,或写入从socket读到的数据。事件分离器捕获IO操作完成事件,然后将事件传递给对应处理器。比如,在windows上,处理器发起一个异步IO操作,再由事件分离器等待IOCompletion事件。典型的异步模式实现,都建立在操作系统支持异步API的基础之上,我们将这种实现称为“系统级”异步或“真”异步,因为应用程序完全依赖操作系统执行真正的IO工作。

举个例子,将有助于理解Reactor与Proactor二者的差异,以读操作为例(类操作类似)。
在Reactor中实现读:

- 注册读就绪事件和相应的事件处理器
- 事件分离器等待事件
- 事件到来,激活分离器,分离器调用事件对应的处理器。
- 事件处理器完成实际的读操作,处理读到的数据,注册新的事件,然后返还控制权。
在Proactor中实现读:

- 处理器发起异步读操作(注意:操作系统必须支持异步IO)。在这种情况下,处理器无视IO就绪事件,它关注的是完成事件。
- 事件分离器等待操作完成事件
- 在分离器等待过程中,操作系统利用并行的内核线程执行实际的读操作,并将结果数据存入用户自定义缓冲区,最后通知事件分离器读操作完成。
- 事件分离器呼唤处理器。
- 事件处理器处理用户自定义缓冲区中的数据,然后启动一个新的异步操作,并将控制权返回事件分离器。

可以看出,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)。

2、通俗理解

使用Proactor框架和Reactor框架都可以极大的简化网络应用的开发,但它们的重点却不同。

Reactor框架中用户定义的操作是在实际操作之前调用的。比如你定义了操作是要向一个SOCKET写数据,那么当该SOCKET可以接收数据的时候,你的操作就会被调用;而Proactor框架中用户定义的操作是在实际操作之后调用的。比如你定义了一个操作要显示从SOCKET中读入的数据,那么当读操作完成以后,你的操作才会被调用。

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。

时间: 2024-10-14 21:00:09

Reactor模式和Proactor模式的相关文章

对于观察者模式,Reactor模式,Proactor模式的一点理解

最近就服务器程序IO效率这一块了解一下设计模式中的Reacotr模式和proactor模式,感觉跟观察者模式有些类似的地方,网上也看了一些其他人对三者之间区别的理解,都讲得很仔细,在此根据自己的理解做一点简单的记录和总结,如果理解不对的地方,以后再慢慢深入和更新. 观察者模式: 也可以称为为 发布-订阅 模式,主要适用于多个对象依赖某一个对象的状态并,当某对象状态发生改变时,要通知其他依赖对象做出更新.是一种1对多的关系.当然,如果依赖的对象只有一个时也是一种特殊的一对一关系.通常,观察者模式适

高性能IO设计中的Reactor模式与Proactor模式

在高性能的IO设计中,有两个比较著名的模式Reactor和Proactor模式,其中Reactor模式用于同步I/O,而Proactor运用于异步I/O操作.在比较这两个模式之前,我们首先要搞明白几个概念.什么是阻塞和非阻塞?什么是同步和异步?同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知(异步的特点就是通知).而阻塞和非阻塞是针

Reactor模式与Proactor模式

该文章总结了网上资源对这两种模式的描述 原文地址:http://www.cnblogs.com/dawen/archive/2011/05/18/2050358.html 1.标准定义 两种I/O多路复用模式:Reactor和Proactor 一般地,I/O多路复用机制都依赖于一个事件多路分离器(Event Demultiplexer).分离器对象可将来自事件源的I/O事件分离出来,并分发到对应的read/write事件处理器(Event Handler).开发人员预先注册需要处理的事件及其事件

两种高效的事件处理模型:Reactor模式和Proactor模式

随着IO多路复用技术的出现,出现了很多事件处理模式.同步I/O模型通常由Reactor模式实现,而异步I/O模型则由Proactor模式实现. Reactor模式: Reator类图如上所示,Reactor模式又叫反应器或反应堆,即实现注册描述符(Handle)及事件的处理器(EventHandler),当有事件发生的时候,事件多路分发器(Event Demultiplexer)做出反应,调用事件具体的处理函数(ConcreteEventHandler::handle_event()). Rea

Reactor和Proactor模式的讲解(关于异步,同步,阻塞与非阻塞)

在高性能的I/O设计中,有两个比较著名的模式Reactor和Proactor模式,其中Reactor模式用于同步I/O,而Proactor运用于异步I/O操作. 在比较这两个模式之前,我们首先的搞明白几个概念,什么是阻塞和非阻塞,什么是同步和异步,同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知(异步的特点就是通知).而阻塞和非阻塞

高性能IO设计的Reactor和Proactor模式(转)

在高性能的I/O设计中,有两个比较著名的模式Reactor和Proactor模式,其中Reactor模式用于同步I/O,而Proactor运用于异步I/O操作. 在比较这两个模式之前,我们首先的搞明白几个概念,什么是阻塞和非阻塞,什么是同步和异步,同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知.而阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据

【转帖】两种IO模式:Proactor与Reactor模式

https://www.cnblogs.com/pigerhan/p/3474217.html. 挺好的说明了epoll和IOCP的区别 在高性能的I/O设计中,有两个比较著名的模式Reactor和Proactor模式,其中Reactor模式用于同步I/O,而Proactor运用于异步I/O操作. 在比较这两个模式之前,我们首先的搞明白几个概念,什么是阻塞和非阻塞,什么是同步和异步 ?同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪

reactor与proactor模式

在比较这两个模式之前,我们首先的搞明白几个概念,什么是阻塞和非阻塞,什么是同步和异步. 同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的. 同步是指用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪, 异步是指用户进程触发IO操作之后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知. 阻塞和非阻塞是进行系统调用的时候函数的实现方式. 阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待,写入即将数据从IO缓冲区写入到内核缓冲区.也就是说返回的时候并不是真正的传入对端. 非阻塞方式下,读取或者

Java进阶知识点5:服务端高并发的基石 - NIO与Reactor模式以及AIO与Proactor模式

一.背景 要提升服务器的并发处理能力,通常有两大方向的思路. 1.系统架构层面.比如负载均衡.多级缓存.单元化部署等等. 2.单节点优化层面.比如修复代码级别的性能Bug.JVM参数调优.IO优化等等. 一般来说,系统架构的合理程度,决定了系统在整体性能上的伸缩性(高伸缩性,简而言之就是可以很任性,性能不行就加机器,加到性能足够为止):而单节点在性能上的优化程度,决定了单个请求的时延,以及要达到期望的性能,所需集群规模的大小.两者双管齐下,才能快速构建出性能良好的系统. 今天,我们就聊聊在单节点