之前一直不理解 Reactor 模型的含義，后來在知乎上看見了一個 demo，再結(jié)合文字終于理解什么是 Reactor 模型了，這里分享給大家。

一、介紹

網(wǎng)絡(luò)編程模型通常有如下幾種：Reactor，Proactor，Asynchronous Completion Token and Acceptor-Connector。本文主要對最主流的 Reactor模型進行介紹。

通常網(wǎng)絡(luò)編程模型處理的主要流程如下

initiate => receive => demultiplex => dispatch => process events

I/O 多路復(fù)用可以用作并發(fā)事件驅(qū)動（event-driven）程序的基礎(chǔ)，即整個事件驅(qū)動模型是一個狀態(tài)機，包含了狀態(tài)（state）, 輸入事件（input-event）, 狀態(tài)轉(zhuǎn)移（transition）, 狀態(tài)轉(zhuǎn)移即狀態(tài)到輸入事件的一組映射。通過 I/O 多路復(fù)用的技術(shù)檢測事件的發(fā)生，并根據(jù)具體的事件（通常為讀寫），進行不同的操作，即狀態(tài)轉(zhuǎn)移。

Reactor 模式是一種典型的事件驅(qū)動的編程模型，Reactor 逆置了程序處理的流程，其基本的思想即為 Hollywood Principle — 'Don't call us, we'll call you'。

普通的函數(shù)處理機制為：調(diào)用某函數(shù) -> 函數(shù)執(zhí)行， 主程序等待阻塞 -> 函數(shù)將結(jié)果返回給主程序 -> 主程序繼續(xù)執(zhí)行。

Reactor 事件處理機制為：主程序?qū)⑹录约皩?yīng)事件處理的方法在 Reactor 上進行注冊，如果相應(yīng)的事件發(fā)生，Reactor 將會主動調(diào)用事件注冊的接口，即 回調(diào)函數(shù)。libevent 封裝了 epoll 并注冊相應(yīng)的事件（I/O讀寫，時間事件，信號事件）以及回調(diào)函數(shù)，實現(xiàn)的事件驅(qū)動的框架。

二、架構(gòu)

1、事件（事件源）

linux 上為文件描述符，handler 即為注冊在特定事件上的程序，事件發(fā)生通常在 linux 下為 I/O 事件，由操作系統(tǒng)觸發(fā)。

2、Reactor （反應(yīng)器）

事件管理的接口，內(nèi)部使用 event demultiplexer 注冊、注銷事件；并運行事件循環(huán)，當(dāng)有事件進入"就緒"狀態(tài)時，調(diào)用注冊事件的回調(diào)函數(shù)處理事件。

class Reactor { public:int register_handler(EventHandler *pHandler, int event);int remove_handler(EventHandler *pHandler, int event);void handle_events(timeval *ptv); }

3、Event demultiplexer（事件多路分發(fā)機制）

通常是由操作系統(tǒng)提供的 I/O 多路復(fù)用的機制，例如 select，epoll。程序首先將 handler（事件源）以及對應(yīng)的事件注冊到 event demultiplexer 上；當(dāng)有事件到達時，event demultiplexer 就會發(fā)出通知，通知 Reactor 調(diào)用事件處理程序進行處理。

4、Event Handler（事件處理程序）

事件處理程序提供了一組接口，在 Reactor 相應(yīng)的事件發(fā)生時調(diào)用，執(zhí)行相應(yīng)的事件處理，通常會綁定一個有效的 handler 。

class Event_Handler { public:// events maybe read/write/timeout/close .etcvirtual void handle_events(int events) = 0;virtual HANDLE get_handle() = 0; }

三、實現(xiàn)

#include <sys/epoll.h> #include <unistd.h> #include <iostream> #include <array> #include <unordered_map>typedef std::string EventType; class MyEventDemultiplexer { public:static const int NO_FLAGS = 0;static const int BLOCK_INDEFINITELY = -1;static const int MAX_EVENTS = 5;MyEventDemultiplexer(){fileDescriptor = epoll_create1(NO_FLAGS);event.data.fd = STDIN_FILENO;//設(shè)置epoll event 為 EPOLLIN （對應(yīng)文件描述符可讀）， EPOLLPRI （對應(yīng)文件描述符有緊急事件可讀）event.events = EPOLLIN | EPOLLPRI;}~MyEventDemultiplexer(){close(fileDescriptor);}int wait(){return epoll_wait(fileDescriptor, events.data(), MAX_EVENTS, BLOCK_INDEFINITELY);}int control(){return epoll_ctl(fileDescriptor, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event);}private:int fileDescriptor;struct epoll_event event;std::array<epoll_event, MAX_EVENTS> events{}; };class MyEventHandler { public:int handle_event(EventType et){std::cout << "Event Handler: " << et << std::endl;return 0;} };class Reactor { public:Reactor(){m_event_demultiplexer.control();}void addHandler(std::string event, MyEventHandler callback){handlers.emplace(std::move(event), std::move(callback));}void run(){while (true){int numberOfEvents = wait();for (int i = 0; i < numberOfEvents; ++i){std::string input;std::getline(std::cin, input);try{// 根據(jù)的具體的事件去找對應(yīng)的handler，并執(zhí)行相應(yīng)的操作handlers.at(input).handle_event(EventType(input));}catch (const std::out_of_range &e){std::cout << "no handler for " << input << std::endl;}}}}private:std::unordered_map<std::string, MyEventHandler> handlers{};MyEventDemultiplexer m_event_demultiplexer;int wait(){int numberOfEvents = m_event_demultiplexer.wait();return numberOfEvents;} };int main() {Reactor reactor;reactor.addHandler("a", MyEventHandler{});reactor.addHandler("b", MyEventHandler{});reactor.run(); }

結(jié)果：

a Event Handler: a b Event Handler: b c no handler for c

轉(zhuǎn)載于：https://zhuanlan.zhihu.com/p/93612337

（SAW：Game Over！）

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的网络编程模型 / Reactor的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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