1、线程模型基本介绍
目前存在的线程模型有：
- 传统阻塞IO服务模型；
- Reactor模式；
1.1 传统阻塞IO服务模型
（黄色框表示对象，蓝色框表示线程，白色框表示方法）；
- 每个连接都需要独立的线程完成数据输入、业务处理、数据返回；
- 当并发数很大，会创建大量的线程；
- 连接创建后如果当前线程没有数据可读，线程会阻塞在read操作，造成线程资源浪费；
2、Reactor线程模式
针对传统阻塞IO的两个缺点，解决方案：
- 基于IO复用模型：多个连接共用一个阻塞对象；
- 基于线程池复用线程资源：不必为每个连接创建线程，将连接完成后的业务处理任务分配给线程进行处理，一个线程可以处理多个连接的业务；
reactor模式基本思想：IO复用结合线程池
- reactor模式：一个或者多个输入同时传递给服务处理器的模式；
服务器端程序处理传入的多个请求，将他们分派到不同的处理线程。因此又叫做dispatcher模式；
使用IO复用监听事件，收到事件后，分发给某给线程，这就是网络服务器高并发处理的关键；
reactor模式核心组成
- reactor：在一个单独的线程运行，负责监听和分发事件；
- handlers：处理程序，执行IO事件要完成的实际事件，Reactor通过调用适当的handler响应IO事件；
根据Reactor的数量和处理资源池线程的数量不同，有三种典型实现：
- 单reactor单线程；
- 单reactor多线程；
- 主从reactor多线程；
2.1 单reactor单线程
流程说明
- Reactor对象通过Select监听客户端请求事件，收到事件后通过Dispatch进行分发；
- 如果是建立连接请求事件，有cceptor通过Accept处理连接请求，创建一个handler对象处理连接完成后的后续业务处理；
- 如果不是建立连接事件，Reactor会分发调用连接对应的handler来响应；
- handler会完成Read->业务处理->Send；
优缺点
- 模型简单；
- 无法完全发挥多核CPU的性能。handler在处理某个连接上的业务时，整个进程无法处理其他连接事件；
线程意外终止或者进入死循环导致整个系统通信模块不可用，造成节点故障；
使用场景
客户端的数量有限，业务处理很迅速，比如redis在业务处理时间复杂度O（1）时；
2.2 单reactor多线程
流程说明
- Reactor对象通过select监听客户端请求事件，收到事件后，使用dispatch进行分发；
- 如果是建立连接请求事件，有cceptor通过Accept处理连接请求，创建一个handler对象处理连接完成后的后续业务处理；
- 如果不是建立连接事件，Reactor会分发调用连接对应的handler来响应；
- handler只负责响应事件，不做具体的业务处理，通过read读取数据后分发给后面的worker线程池的某个线程处理业务；
- worker线程池会分配独立线程完成真正的业务，将结果返回给handler;
- handler收到响应后，通过send返回给client;
优缺点
- 可以充分的利用多核CPU的处理能力；
- 缺点：多线程数据共享和访问比较复杂，reactor需要处理所有事件的监听和响应，容易出现性能瓶颈；
2.3 主从reactor多线程
流程说明
- Reactor主线程 MainReactor对象通过select监听连接事件，收到事件后，通过Acceptor处理连接事件，之后将连接分配给SubReactor;
- subreactor将连接加入到连接队列进行监听，并创建handler处理各种事件；
- 当有新事件发生后，subreactor会调用对应的handler处理；
- handler通过read读取数据后分发给后面的worker线程池的某个线程处理业务；
- worker线程池会分配独立线程完成真正的业务，将结果返回给handler;
- handler收到响应后，通过send返回给client;
MainReactor可以对应多个Reactor子线程；
优缺点
-
父线程与子线程的数据交互简单职责明确，父线程只需要接收新连接，子线程完成后续的业务处理。
-
父线程与子线程的数据交互简单，Reactor 主线程只需要把新连接传给子线程，子线程无需返回数据。
-
编程复杂度较高
这种模型在许多项目中广泛使用，包括 Nginx 主从 Reactor 多进程模型，Memcached 主从多线程，Netty 主从多线程模型的支持
3、总结
- 单 Reactor 单线程，前台接待员和服务员是同一个人，全程为顾客服
- 单 Reactor 多线程，1 个前台接待员，多个服务员，接待员只负责接待
- 主从 Reactor 多线程，多个前台接待员，多个服务生
Reactor 模式具有如下的优点：
- 响应快，不必为单个同步时间所阻塞，虽然 Reactor 本身依然是同步的
- 可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题，并且避免了多线程/进程的切换开销
- 扩展性好，可以方便的通过增加 Reactor 实例个数来充分利用 CPU 资源
- 复用性好，Reactor 模型本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性