官方结构图

源于网络

这种模式的基本工作流程为：

1）Reactor 通过 select 监听客户端请求事件，收到事件之后通过 dispatch 进行分发

2）如果事件是建立连接的请求事件，则由 Acceptor 通过 accept 处理连接请求，然后创建一个 Handler 对象处理连接建立后的后续业务处理。

3）如果事件不是建立连接的请求事件，则由 Reactor 对象分发给连接对应的 Handler 处理。

4）Handler 会完成 read-->业务处理-->send 的完整处理流程。

这种模式的优点是：模型简单，没有多线程、进程通信、竞争的问题，一个线程完成所有的事件响应和业务处理。当然缺点也很明显：

1）存在性能问题，只有一个线程，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，很容易导致性能瓶颈。

2）存在可靠性问题，若线程意外终止，或者进入死循环，会导致整个系统通信模块不可用，不能接收和处理外部消息，造成节点故障。

单 Reactor 单线程模式使用场景为：客户端的数量有限，业务处理非常快速，比如 Redis 在业务处理的时间复杂度为 O(1)的情况。

这种模式的基本工作流程为：

1）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。

2）如果事件是建立连接的请求事件，则由 Acceptor 通过 accept 处理连接请求，然后创建一个 Handler 对象处理连接建立后的后续业务处理。

3）如果事件不是建立连接的请求事件，则由 Reactor 对象分发给连接对应的 Handler 处理。Handler 只负责响应事件，不做具体的业务处理，Handler 通过 read 读取到请求数据后，会分发给后面的 Worker 线程池来处理业务请求。

4）Worker 线程池会分配独立线程来完成真正的业务处理，并将处理结果返回给 Handler。Handler 通过 send 向客户端发送响应数据。

这种模式的优点是可以充分的利用多核 cpu 的处理能力，缺点是多线程数据共享和控制比较复杂，Reactor 处理所有的事件的监听和响应，在单线程中运行，面对高并发场景还是容易出现性能瓶颈。

主从 Reactor 多线程模式的基本形态如下（第一章图片来源于网络，第二章图片是 JUC 作者 Doug Lea 老师在《Scalable IO in Java》中给出的示意图，两张图表达的含义一样）：

针对单 Reactor 多线程模型中，Reactor 在单个线程中运行，面对高并发的场景易成为性能瓶颈的缺陷，主从 Reactor 多线程模式让 Reactor 在多个线程中运行（分成 MainReactor 线程与 SubReactor 线程）。这种模式的基本工作流程为：

1）Reactor 主线程 MainReactor 对象通过 select 监听客户端连接事件，收到事件后，通过 Acceptor 处理客户端连接事件。

2）当 Acceptor 处理完客户端连接事件之后（与客户端建立好 Socket 连接），MainReactor 将连接分配给 SubReactor。（即：MainReactor 只负责监听客户端连接请求，和客户端建立连接之后将连接交由 SubReactor 监听后面的 IO 事件。）

3）SubReactor 将连接加入到自己的连接队列进行监听，并创建 Handler 对各种事件进行处理。

4）当连接上有新事件发生的时候，SubReactor 就会调用对应的 Handler 处理。

5）Handler 通过 read 从连接上读取请求数据，将请求数据分发给 Worker 线程池进行业务处理。

6）Worker 线程池会分配独立线程来完成真正的业务处理，并将处理结果返回给 Handler。Handler 通过 send 向客户端发送响应数据。

7）一个 MainReactor 可以对应多个 SubReactor，即一个 MainReactor 线程可以对应多个 SubReactor 线程。

这种模式的优点是：

1）MainReactor 线程与 SubReactor 线程的数据交互简单职责明确，MainReactor 线程只需要接收新连接，SubReactor 线程完成后续的业务处理。

2）MainReactor 线程与 SubReactor 线程的数据交互简单， MainReactor 线程只需要把新连接传给 SubReactor 线程，SubReactor 线程无需返回数据。

3）多个 SubReactor 线程能够应对更高的并发请求。

这种模式的缺点是编程复杂度较高。但是由于其优点明显，在许多项目中被广泛使用，包括 Nginx、Memcached、Netty 等。

这种模式也被叫做服务器的 1+M+N 线程模式，即使用该模式开发的服务器包含一个（或多个，1 只是表示相对较少）连接建立线程+M 个 IO 线程+N 个业务处理线程。这是业界成熟的服务器程序设计模式。