nio reactor proactor

两种I/O多路复用模式：Reactor和Proactor
一般地,I/O多路复用机制都依赖于一个事件多路分离器(Event Demultiplexer)。分离器对象可将来自事件源的I/O事件分离出来，并分发到对应的read/write事件处理器(Event Handler)。开发人员预先注册需要处理的事件及其事件处理器（或回调函数）；事件分离器负责将请求事件传递给事件处理器。两个与事件分离器有关的模式是Reactor和Proactor。Reactor模式采用同步IO，而Proactor采用异步IO。
在Reactor中，事件分离器负责等待文件描述符或socket为读写操作准备就绪，然后将就绪事件传递给对应的处理器，最后由处理器负责完成实际的读写工作。
而在Proactor模式中，处理器--或者兼任处理器的事件分离器，只负责发起异步读写操作。IO操作本身由操作系统来完成。传递给操作系统的参数需要包括用户定义的数据缓冲区地址和数据大小，操作系统才能从中得到写出操作所需数据，或写入从socket读到的数据。事件分离器捕获IO操作完成事件，然后将事件传递给对应处理器。比如，在windows上，处理器发起一个异步IO操作，再由事件分离器等待IOCompletion事件。典型的异步模式实现，都建立在操作系统支持异步API的基础之上，我们将这种实现称为“系统级”异步或“真”异步，因为应用程序完全依赖操作系统执行真正的IO工作。
举个例子，将有助于理解Reactor与Proactor二者的差异，以读操作为例（类操作类似）。
在Reactor中实现读：
- 注册读就绪事件和相应的事件处理器
- 事件分离器等待事件
- 事件到来，激活分离器，分离器调用事件对应的处理器。
- 事件处理器完成实际的读操作，处理读到的数据，注册新的事件，然后返还控制权。
与如下Proactor（真异步）中的读过程比较：
- 处理器发起异步读操作（注意：操作系统必须支持异步IO）。在这种情况下，处理器无视IO就绪事件，它关注的是完成事件。
- 事件分离器等待操作完成事件
- 在分离器等待过程中，操作系统利用并行的内核线程执行实际的读操作，并将结果数据存入用户自定义缓冲区，最后通知事件分离器读操作完成。
- 事件分离器呼唤处理器。
- 事件处理器处理用户自定义缓冲区中的数据，然后启动一个新的异步操作，并将控制权返回事件分离器。

 

实践现状
由Douglas Schmidt等人开发的开源C++开发框架ACE，提供了大量与平台无关，支持并发的底层类（线程，互斥量等），且在高抽象层次上，提供了两组不同的类--ACE Reactor和ACE Proactor的实现。不过，虽然二者都与平台无关，提供的接口却各异。
ACE Proactor在windows平台上具有更为优异的性能表现，因为windows在操作系统提供了高效的异步API支持（见http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/aa365198.aspx）。
然而，并非所有的操作系统都在系统级大力支持异步。像很多Unix系统就没做到。因此，在Unix上，选择ACE Reactor解决方案可能更好。但这样一来，为了获得最好的性能，网络应用的开发人员必须为不同的操作系统维护多份代码：windows上以ACE Proactor为基础，而Unix系统上则采用ACE Reactor解决方案。

 

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