第四章第三节高效事件处理模式

文章目录

Reactor模式

主线程(I/O处理单元)只负责监听文件描述符上是否有事件发生，检测到事件后立即将该事件通知工作线程(逻辑单元)；读写数据、接受新的连接、处理客户请求均在工作线程(逻辑单元)中完成。

以epoll_wait为例，说明使用同步I/O模型实现的Reactor模式。

Reactor模式工作流程图如下。

Proactor模式将所有I/O操作都交给主线程与内核来处理，工作线程仅仅负责业务逻辑。

以aio_read与aio_write为例，说明使用异步I/O模型实现的Proactor模式。

主线程继续处理其他逻辑；
当socket中的数据被读入用户缓冲区时，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经可用；
(主线程运行)应用程序预先定义好的信号处理函数来选择一个工作线程处理客户请求。工作线程处理完客户请求之后，调用aio_write函数向内核注册socket写完成事件，并告知内核写缓冲区的位置，以及写操作完成时如何通知应用程序；
主线程继续处理其他逻辑；
当用户缓冲区中的数据被写入socket之后，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经发送完毕；
(主线程运行)应用程序预先定义好的信号处理函数来选择一个工作线程完成善后处理；

Proactor模式工作流程图如下。

主线程执行数据读写操作，读写完成后，主线程向工作线程通知这一完成事件。从工作线程的角度看，他们直接获得了数据读写的结果，只需要对读写的结果进行逻辑处理。

以epoll_wait为例，使用同步I/O模型模拟Proactor模式。

主线程向epoll事件表中注册socket读就绪事件；
主线程调用epoll_wait等待socket上有数据可读；
当socket上有数据可读时，epoll_wait通知主线程；主线程从socket循环读取数据，直到没有更多数据可读，然后将读取到的数据封装成一个请求对象并插入请求队列；
睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，它从socket中读取数据，并处理客户请求，再向epoll内核事件表中注册该socket上的写就绪事件；
主线程调用epoll_wait等待socket可写；
当socket可写时，epoll_wait通知主线程；主线程向socket写入服务器处理客户请求的结果；

使用同步I/O模型模拟Proactor模式的流程图如下。