Netty、Redis、ZooKeeper高并发实战(笔记三)
将Doug Lea著名的文章《Scalable IO in Java》：http://gee.cs.oswego.edu/dl/cpjslides/nio.pdf，开阔下眼界。
Reactor反应器模式
反应器模式由Reactor反应器线程、Handlers处理器两大角色组成：
（1）Reactor反应器线程的职责：负责响应IO事件，并且分发到Handlers处理器。
（2）Handlers处理器的职责：非阻塞的执行业务处理逻辑。
在Java的OIO编程中，最初和最原始的网络服务器程序，是用一个while循环，不断地监听端口是否有新的连接。如果有，那么就调用一个处理函数来处理，示例代码如下：
while(true){
socket = accept(); //阻塞，接收连接
handle(socket) ; //读取数据、业务处理、写入结果
}
这种方法的最大问题是：如果前一个网络连接的handle（socket）没有处理完，那么后面的连接请求没法被接收，于是后面的请求通通会被阻塞住，服务器的吞吐量就太低了。对于服务器来说，这是一个严重的问题。
为了解决这个严重的连接阻塞问题，出现了一个极为经典模式：Connection Per Thread（一个线程处理一个连接）模式。
class ConnectionPerThread implements Runnable {
public void run() {
try {
//服务器监听socket
ServerSocketserverSocket =
new ServerSocket(NioDemoConfig.SOCKET_SERVER_PORT);
while (!Thread.interrupted()) {
Socket socket = serverSocket.accept();
//接收一个连接后，为socket连接，新建一个专属的处理器对象
Handler handler = new Handler(socket);
//创建新线程，专门负责一个连接的处理
new Thread(handler).start();
}
} catch (IOException ex) { /* 处理异常 */ }
}
//处理器对象
static class Handler implements Runnable {
final Socket socket;
Handler(Socket s) {
socket = s;
}
public void run() {
while (true) {
try {
byte[] input = new byte[NioDemoConfig.SERVER_BUFFER_SIZE];
/* 读取数据 */
socket.getInputStream().read(input);
/* 处理业务逻辑，获取处理结果*/
byte[] output =null;
/* 写入结果 */
socket.getOutputStream().write(output);
} catch (IOException ex) { /*处理异常*/ }
}
}
}
}
对于每一个新的网络连接都分配给一个线程。每个线程都独自处理自己负责的输入和输出。当然，服务器的监听线程也是独立的，任何的socket连接的输入和输出处理，不会阻塞到后面新socket连接的监听和建立。早期版本的Tomcat服务器，就是这样实现的。
对应于大量的连接，需要耗费大量的线程资源，对线程资源要求太高。在系统中，线程是比较昂贵的系统资源。如果线程数太多，系统无法承受。而且，线程的反复创建、销毁、线程的切换也需要代价。
在反应器模式中，有Reactor反应器和Handler处理器两个重要的组件：
（1）Reactor反应器：负责查询IO事件，当检测到一个IO事件，将其发送给相应的Handler处理器去处理。这里的IO事件，就是NIO中选择器监控的通道IO事件。
（2）Handler处理器：与IO事件（或者选择键）绑定，负责IO事件的处理。完成真正的连接建立、通道的读取、处理业务逻辑、负责将结果写出到通道等。
基于Java NIO，如何实现简单的单线程版本的反应器模式呢？需要用到SelectionKey选择键的几个重要的成员方法：
方法一：void attach(Object o)
此方法可以将任何的Java POJO对象，作为附件添加到SelectionKey实例，相当于附件属性的setter方法。这方法非常重要，因为在单线程版本的反应器模式中，需要将Handler处理器实例，作为附件添加到SelectionKey实例。
方法二：Object attachment()
此方法的作用是取出之前通过attach(Object o)添加到SelectionKey选择键实例的附件，相当于附件属性的getter方法，与attach(Object o)配套使用。
这个方法同样非常重要，当IO事件发生，选择键被select方法选到，可以直接将事件的附件取出，也就是之前绑定的Handler处理器实例，通过该Handler，完成相应的处理。
总之，在反应器模式中，需要进行attach和attachment结合使用：在选择键注册完成之后，调用attach方法，将Handler处理器绑定到选择键；当事件发生时，调用attachment方法，可以从选择键取出Handler处理器，将事件分发到Handler处理器中，完成业务处理。
来源：oschina
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