Netty源码学习（2）-- Reactor模式

网络服务的基本服务：

读请求--> 解码请求 --> 处理服务器 --> 响应编码 --> 发送响应

传统的服务设计：

每一个handler需要一个线程进行处理。所以当连接数特别大的时候，传统的方式会非常耗费资源。

Divide and Conquer

一种新的设计思路是将这一个大的任务变成多个小的任务，而Java中支持两种机制：Non-blocking读写和dispatch任务分发。所以我们可以考虑将一个大任务分解成多个非阻塞事件。比如我们可以使用read handler和write handler来处理读写事件，这样无论多少个链接，读写操作可以只用两个线程进行执行。

Reactor模式

reactor：通过分发给合适的处理器来响应IO事件，类似于AWT中的Thread（本质就是线程，netty中的EventLoop）

handlers：用来处理非阻塞操作，类似于AWT中的ActionListeners

管理：通过将handler绑定在事件上，类似于AWT中的addListener

单线程react版本：

reactor这个线程不断调用selector.select()方法，当拿到一个准备好的事件key之后（SelectionKey）,通过调用key.attachment()拿到这个事件上对应的一个runnable对象（以Acceptor为例）, 调用acceptor方法，acceptor中的run方法将socket和channel传递给一个handler，由handler自己进行处理。

问题：单线程情况下worker的阻塞会直接导致reactor分发变慢，同时各个worker之间也会有相互影响。考虑将非IO处理移交给其他线程。对于reactor也能采用多线程模式。

多线程版本：

在分发至handler中，handler通过线程池拿到线程进行处理。

多Reactor版本：

mainReactor就是netty中的bossGroup，subReactor就是workerGroup，main只将事件分发给不同的sub，每个sub再链接相应的事件。

Reactor模拟的构成：

1. handle（句柄描述符）：本质上是一种资源，表示一个个事件，如文件描述符，针对网络编程中的socket描述符。事件既可以来自于外部，也可以来自于内部。linux下就是一个文件描述符。handle是事件产生的发源地。
2. Synchronous Event Demultiplexer: 本身是一个系统调用，用于等待事件的发生，可能是一个，也可能是多个。调用时被阻塞，有事件才会继续。Linux中的select，poll，和epoll就是这种模式。对应NIO中的selector。
3. EventHanlder: 本身由多个回调方法构成，这些回调方法构成了对某个事件的反馈。NIO中没有这个角色，但是netty进行了改进。
4. Concrete Event handler：具体的事件处理器，用户一般继承eventHandler，实现回调方法，实现自己的功能。
5. Initiation Dispatcher：就是eventLoop(Reactor)，它定义了一些规范，规范用于控制事件的调度方式，同时又提供了应用进行事件处理的注册、删除等措施。它等待Synchronous Event Demultiplexer事件的发生，事件发生后，它会分离每一个事件，然后得到handler，调用其中的回调方法。

流程：

首先Initiation Dispatcher启动，并将handler进行注册，每个handler都会带一个感兴趣的事件handle。注册完毕后Synchronous Event Dispatcher启动，监听事件发生（select）。事件发生后拿到对应的handle，然后找到具体handler，调用其中对应的回调方法。

详解：

1. 当应用向Initiation Dispatcher注册具体的事件处理器时（注册handler），同时回标出发生哪个事件时会调用这个handler，同时事件会和handle相关联。
2. Initiation Dispatcher会要求处理器传递关联的handle。该handle向操作系统标识除了事件处理器。
3. 当事件处理器注册完毕后，会调用handle_events方法来启动Initiation Dispatcher的事件循环。这时，Initiation Dispatcher会将每个事件管理器的handle合并起来，同时等待事件的发生。
4. 当事件ready时，Synchronous Event Demultiplexer会通知Initiation Dispatcher。
5. Initiation Dispatcher触发事件的回调方法，相应这个handle，拿到对应的handler，调用回调方法。

以客户都链接服务器，服务器打印客户端ip为例。首先新建一个Socket监听端口8899，这里的socket就是一个handle。接下来，我们新建一个handler，里面有一个函数接受handle(这里就是socket)作为参数，然后打印这个socket对应的ip。我们将handle和我们自己的handler进行关联，同时将handle注册到Initiation Dispatcher中，同时标注我们对connect事件感兴趣。然后Synchronous Event Demultiplexer会不断循环，知道有一个客户端进行了链接，连接之后我们Synchronous Event Demultiplexer通知Initiation Dispatcher这个事件（handle）ready了，同时因为这个handle有对应的handler，我们拿到handler，调用其中的方法，打印socket的ip即可。

本文出自知乎

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