Linux 高性能网络模式：Reactor 反应堆模式

一、Reactor 模式

Reactor 模式是一种事件处理设计模式，用于处理多个并发输入事件。它通过事件驱动的方式，将事件分发给相应的处理程序，从而实现对并发事件的高效处理。Reactor 模式广泛应用于网络编程、服务器框架等领域，例如 Java 的 NIO、Netty 框架，以及 C++ 的 Boost.Asio 等。

Reactor 模式的核心思想

Reactor 模式的核心思想是：

• 事件驱动：通过事件循环（Event Loop）监听多个事件源（多个文件描述符）（如 Socket、文件描述符等），该事件驱动器可以采用 select，poll，epoll 等。
• 事件分发：当事件发生时，Reactor 将事件分发给对应的事件处理器（Event Handler）。
• 非阻塞：Reactor 模式通常与非阻塞 I/O 结合使用，避免线程阻塞，所以需要将 Socket、文件描述符等通过 fcntl 函数设置为非阻塞状态。

Reactor 模式的组成

Reactor 模式通常由以下几个组件组成：

1. Loop（反应器 / 事件循环）

   • 负责监听事件源（多个文件描述符）（如 Socket、文件描述符等）。
   • 当事件发生时，将事件分发给对应的事件处理器。

2. Dispatcher（事件多路分发器）

   • 当事件发生时，通知 Event Handler 进行处理。

3. Event Handler（事件处理器）

   • 定义处理事件的接口。
   • 每个事件源对应一个事件处理器。

二、案例使用——基于 Reactor 的计算器

封装 epoll

#pragma once
#include <iostream>
#include <sys/epoll.h>
# 


  LogModule;

 EpollMoudle {
  {
:
    () : _epfd() {}

    {
        _epfd = ();
         (_epfd < ) {
            (LogLevel::ERROR) << ;
            (EPOLL_CREATE_ERR);
        }
        (LogLevel::INFO) <<  << _epfd;
    }

    {
         n = (_epfd, revs, num, timeout);
         (n < ) {
            (LogLevel::WARNING) << ;
        }
         n;
    }

    {
          ev;
        ev.events = events;
        ev.data.fd = sockfd;
         n = (_epfd, flag, sockfd, &ev);
         (n < ) {
            (LogLevel::WARNING) << ;
        }
    }

    { (sockfd, events, EPOLL_CTL_ADD); }
    { (sockfd, events, EPOLL_CTL_MOD); }
    {
         n = (_epfd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, );
         (n < ) {
            (LogLevel::WARNING) << ;
        }
    }

    ~() {}

:
     _epfd;
};
}