Reactor 设计模式：纵横捭阖，驾驭并发编程

后端

2022-11-18 12:42:28

Reactor 设计模式：掌握并发编程的利器

Reactor 设计模式的本质

在现代软件开发中，处理大量并发请求已成为一项关键技能。Reactor 设计模式作为一种并发编程利器，通过事件驱动和非阻塞 I/O 机制，解耦了事件处理和事件产生，显著提高了系统的吞吐量和响应速度。

Reactor 设计模式的子模型

Reactor 设计模式有三种常见的子模型，适用于不同并发请求量场景：

1. Reactor 单线程模型： 适合并发请求量较小的场景，所有事件由一个线程处理。

2. 单 Reactor + 工作线程池模型： 在 Reactor 单线程模型基础上，增加了一个工作线程池，提升并发请求处理能力。

3. 主从 Reactor + 工作线程池模型： 适合极大并发请求量场景，多个 Reactor 线程分担事件处理，进一步提升吞吐量。

Reactor 设计模式的优势

Reactor 设计模式带来了以下优势：

高并发性： 有效处理大量并发请求，提高系统吞吐量和响应速度。
可扩展性： 轻松扩展，根据需求调整 Reactor 线程和工作线程池中的线程数量。
稳定性： 即使在高并发情况下，也能保持稳定运行。

Reactor 设计模式的应用场景

Reactor 设计模式广泛应用于各种并发编程场景，包括：

Web 服务器： 构建高并发 Web 服务器的首选设计模式。
数据库： 支持大量并发查询的高性能数据库。
消息队列： 支持大量并发消息发送和接收的高吞吐量消息队列。

掌握 Reactor 设计模式

掌握 Reactor 设计模式对于驾驭并发编程至关重要。以下代码示例展示了一个简单的 Reactor 单线程模型：

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ReactorSingleThread {

    private ServerSocket serverSocket;
    private Map<Socket, Handler> handlers = new HashMap<>();

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ReactorSingleThread reactor = new ReactorSingleThread();
        reactor.run();
    }

    public void run() throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(8080);
        while (true) {
            Socket socket = serverSocket.accept();
            Handler handler = new Handler(socket);
            handlers.put(socket, handler);
            handler.run();
        }
    }

    class Handler {

        private Socket socket;

        public Handler(Socket socket) {
            this.socket = socket;
        }

        public void run() {
            // ...
        }
    }
}