【Linux】【网络】Reactor模式

标签：socket 主线网络线程事件 Linux event Reactor

【Linux】【网络】Reactor模式

1. Reactor 模式：

Reactor 模式是一种事件驱动的设计模式，同步I/O通常用于设置Reactor 模式主线程(I/0处理单元，下同)只负责监听文件描述上是否有事件发生，有的话就立即将该事件通知工作线程(逻辑单元，下同)。除此之外，主线程不做任何其他实质性的工作。读写数据，接受新的连接，以及处理客户请求均在工作线程中完成。

使用同步 I/O模型(以cpoll wait 为例)实现的 Reactor 模式的工作流程是:
1)主线程往epoll内核事件表中注册socket 上的读就绪事件。(主线程循环等待监听连接套接字上的事件)
2)主线程调用epoll_wait 等待socket 上有数据可读。
3)当socket上有数据可读时，epoll_wait() 通知主线程。主线程则将socket 可读事件放入请求队列。
4)睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，它从socket读取数据，并处理客户请求然后往epoll内核事件表中注册该socket上的写就绪事件。
5)主线程调用epoll_wait() 等待 socket 可写。
6)当socket 可写时，epoll_wait()通知主线程。主线程将socket可写事件放入请求队列
7)睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，它往socket上写入服务器处理客户请求的结果。

工作流程：

主线程（Reactor）负责监听和接收事件：
- Reactor 线程等待 I/O 事件的发生（例如 socket 上的可读或可写事件），并通过事件循环处理。
- 它使用 I/O 多路复用机制（如 epoll、select）来监听多个事件源（例如多个 socket）。
注册事件：
- 主线程将事件（例如可读、可写、连接请求等）注册到 I/O 多路复用器（如 epoll 或 select）。
- 当事件发生时，I/O 多路复用器会通知 Reactor 线程。
事件分发：
- Reactor 线程通过事件分发机制，将事件分发到相应的 事件处理器。
- 每个事件（如连接请求、数据可读、数据可写等）都有对应的回调函数，Reactor 会调用这些回调来处理事件。
事件处理：
- 回调函数通常由工作线程或主线程执行，处理 I/O 操作（例如读数据、写数据、关闭连接等）。

示例：

Reactor 模式通常通过主线程驱动的事件循环来实现，在 libevent 中可以通过 event_base 来实现这个事件循环。

#include <event2/event.h>
#include <stdio.h>

void on_event(evutil_socket_t fd, short what, void *arg) {
    printf("Event triggered on fd %d\n", fd);
    // 可以在此执行具体的 I/O 操作，如读取数据、写数据等
}

int main() {
    struct event_base *base = event_base_new();
    struct event *ev;
    evutil_socket_t fd = 0; // 标准输入文件描述符
    ev = event_new(base, fd, EV_READ | EV_PERSIST, on_event, NULL);
    event_add(ev, NULL);  // 将事件加入事件循环

    event_base_dispatch(base);  // 启动事件循环，等待事件发生并处理

    event_free(ev);
    event_base_free(base);
    return 0;
}

PS:

Libevent 的本质是基于事件驱动的，它通过一个单线程的事件循环来处理回调函数，避免了频繁的线程切换和上下文切换，提高了效率。回调函数是在主线程的栈区执行的，这样可以避免创建额外线程的开销。但是某个回调函数阻塞可能会导致程序阻塞。
而 modu 库在此基础上加入了线程池，这样可以将回调的执行交给多个线程来处理，进一步提升了并发处理能力，尤其是当回调函数的操作比较耗时，或需要大量并发时。线程池的引入能够更好地分摊负载，并且避免了主线程被阻塞的风险。

把libevent实现写完会写一下modu库

标签：socket,主线,网络,线程,事件,Linux,event,Reactor
From： https://blog.csdn.net/m0_64014551/article/details/145680096

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