Reactor模式与Proactor模式理解

一、前言

        Reactor模式与Proactor模式均为高性能网络模式。关于网络模式的演变，可移步前文Reactor模型认识-CSDN博客。其中介绍了为何会出现Reactor模式，个人理解针对IO多路复用的实现方式，如果不用Reactor模式进行开发，写起来更像是面向过程开发，如果业务逻辑复杂有些混乱。后续面向对象思想更加适合各部分解耦，针对该思想可以对其拆解，后续更优雅更规范的Reactor模式就出现了。纯粹个人拙见解....

二、Proactor模式

        Reactor模式相关介绍可移步前文Reactor模型认识-CSDN博客，此处不再过多介绍Reactor模式。下面大概说下Proactor模式。

        Reactor模式作为一种同步网络模式，与其对比肯定相关，对应Proactor模式作为一种异步网络模式。同步与异步两者区别，对于个人理解看，我认为理解异步和同步首先要关注两个主体任务，如何完成这两个主体任务可以分为同步和异步。

        举个例子：我想吃饭，整个流程是我去食堂，然后告诉食堂阿姨我想吃啥，然后食堂阿姨做饭，之后我拿到对应饭菜开吃。

        同步阻塞方式：我到达食堂告诉食堂阿姨我想吃红烧肉请帮我做一份红烧肉，然后在食堂原地等阿姨做红烧肉，阿姨做完后我就开吃。

        同步非阻塞方式：我到达食堂告诉食堂阿姨我想吃红烧肉请帮我做一份红烧肉，然后食堂阿姨开始做饭，过了5秒我又告诉食堂阿姨我想吃红烧肉请帮我做一份红烧肉，过了5秒我又告诉食堂阿姨我想吃红烧肉请帮我做一份红烧肉......问了10次，阿姨做好了，然后我开吃。（阿姨烦死了....）

        异步方式：我到达食堂告诉食堂阿姨我想吃红烧肉请帮我做一份红烧肉，然后我不在原地等也不来回问阿姨，我直接回宿舍打把游戏，然后食堂阿姨以某种方式告诉我红烧肉做好了，然后我回到食堂开吃。

        所以通过上面例子可以理解在网络模式设计的场景下，异步IO对于内核数据准备过程（红烧肉）是不需要等待的，这个等待期间应用程序可以执行其他任务，所以对比同步方式阻塞等待或者非阻塞方式对于CPU的利用率而言更高，因此异步IO方式效率更高。当发起一个异步IO后，程序直接返回，内核开始处理这个IO事件，对应网络就涉及网卡数据的IO，这部分都是由内核自动完成的。如下图：

三、两者对比

对比两者区别：

        Proactor模式他最终处理的事件是已经处理完成的IO事件，而Reactor模式最终处理的还是一个数据已经准备就绪，但是数据需要程序再次触发系统调用取出数据或者写入数据。他面对的是刚准备好的IO事件。整体流程梳理：Proactor模式可以理解为应用层提交一个IO事件，然后内核层会一条龙处理完该事件，将最终的结果再通知给应用层。而Reactor模式可以理解为应用层提交一个IO事件，然后内核层会通知应用层这个IO事件现在可以开始处理了，应用层再提交一个处理IO任务的系统调用，内核层才开始处理该事件。这里的处理流程看Reactor模式就多了一步，这一步在Linux下的开销就包含：提交一次系统调用，内核层与应用层的数据拷贝。而异步IO这两个部分是没有的。所以他的效率要更高。不过两种模式均为事件分发模型，区分两者不能单一的从最终效率差异这个结果出发，而是理解Proactor模式是基于已完成的IO事件，Reactor模式是基于待完成且当前可以开始执行的IO事件。

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