4.2 Reactor线程模型

2017-02-05 09:51:34 12,034 2

首先要需要说明的是,reactor线程模型并不是netty所独有,其是一种并发编程模型,更确切的或者说一种思想,其具有的是指导意义,开发者需要在这种编程模型思想的指导下,结合自己的实际场景,来进行合理的设计。在不同的场景下,可能设计出来的reactor线程模型是不一样的,例如scala中的akka框架,就是基于reactor线程模型的思想设计的。换句话说,netty只是结合了nio网络编程的特点,合理的应用了reactor线程模型。关于netty是如何合理的利用reactor线程模型,将在之后讲解。

现在我们还是需要简单的介绍一下有哪些典型的reactor线程模型设计方式。回顾串行工作者模型和并行工作者模型,它们主要的关注点是:划分任务的接受阶段与任务的处理阶段。也正是因为如此,我们通常将接受任务的线程称之为Accpet Thread。而任务的处理过程都是一个线程(worker thread)内完成的。

reactor线程模型关注的是:任务接受之后,对处理过程继续进行切分,划分为多个不同的步骤,每个步骤用不同的线程来处理,也就是原本由一个线程处理的任务现在由多个线程来处理,每个线程在处理完自己的步骤之后,还需要将任务转发到线程继续进行处理。为了进行区分,在reactor线程模型中,处理任务并且分发的线程,不再称之为worker thread,而是reactor thread

2.1 单线程reactor线程模型

下图演示了单线程reactor线程模型,之所以称之为单线程,还是因为只有一个accpet Thread接受任务,之后转发到reactor线程中进行处理。两个黄色框表示的是Reactor Thread Group,里面有多个Reactor Thread。一个Reactor Thread Group中的Reactor Thread功能都是相同的,例如第一个黄色框中的Reactor Thread都是处理拆分后的任务的第一阶段,第二个黄色框中的Reactor Thread都是处理拆分后的任务的第二步骤。任务具体要怎么拆分,要结合具体场景,下图只是演示作用。一般来说,都是以比较耗时的操作(例如IO)为切分点

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特别的,如果我们在任务处理的过程中,不划分为多个阶段进行处理的话,那么单线程reactor线程模型就退化成了并行工作和模型。事实上,可以认为并行工作者模型,就是单线程reactor线程模型的最简化版本。

2.2 多线程reactor线程模型

所谓多线程reactor线程模型,无非就是有多个accpet线程,如下图中的虚线框中的部分。

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2.3 混合型reactor线程模型

 混合型reactor线程模型,实际上最能体现reactor线程模型的本质:

  • 将任务处理切分成多个阶段进行,每个阶段处理完自己的部分之后,转发到下一个阶段进行处理。不同的阶段之间的执行是异步的,可以认为每个阶段都有一个独立的线程池。

  • 不同的类型的任务,有着不同的处理流程,划分时需要划分成不同的阶段。如下图蓝色是一种任务、绿色是另一种任务,两种任务有着不同的执行流程

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