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Reactor 线程模型是一种事件驱动的并发编程模型，通过事件驱动+NIO多路复用，尤其适合网络服务器开发。其核心思想是将事件分发与业务处理解耦，通过有限的线程处理大量并发连接。

Reactor 模式是基于事件驱动的，它有一个或多个输入源，如网络连接、文件描述符等。Reactor 线程会不断地监听这些输入源上的事件，比如数据可读、可写等事件。当有事件发生时，Reactor 会将事件分发给相应的事件处理器（EventHandler）来处理，从而实现对各种 I/O 操作的异步处理。

常见的Reactor线程模型有三种，分别如下：

一、Reactor单线程模型

单线程模型是 Reactor 线程模型中最基础、最简单的一种实现方式。在这个模型里，所有的 I/O 操作（包括连接的建立、数据的读写）以及业务逻辑的处理都在同一个NIO线程上面完成。该线程会不断地监听多个 I/O 事件源，当有事件发生时，将事件分发给相应的事件处理器进行处理。

上图只是根据功能拆分出不同的几个类，但都在同一个线程中执行。

• Reactor线程：有客户端连接进来，将客户端连接交给Acceptor处理
• 接收者（Acceptor）：监听服务端，接收请求存储起来，交给调度器处理。
• 调度器（Dispatcher）：如果请求类型不同需要不同的Handler,则可以用调度器对Handler进行调度管理。
• 处理器（Handler）：每个客户端对应一个Handler，处理不同业务负责从channel中读数据、处理数据、写数据。

由于Reactor模型使用的是同步非阻塞IO，所有的IO操作都不会导致阻塞，理论上一个线程可以独立处理所有IO相关操作。从架构层面看，一个NIO线程确实可以完成其承担的职责。例如，通过Acceptor接收客户端的TCP连接请求消息，链路建立成功之后，通过Dispatcher将对应的ByteBuffer派发到指定的Handler上进行消息编码,然后Handler可以通过NIO线程将消息发送给客户端。

对于一些小容量应用场景，可以使用单线程模型，但是对于高负载、大并发的应用却不合适，主要原因如下：

1. 一个NIO线程同时处理成百上千的链路，性能上无法支撑。即便NIO线程的CPU负荷达到100%，也无法满足海量消息的编码、解码、读取和发送；
2. 当NIO线程负载过重后，处理速度将变慢，这会导致大量客户端连接超时，超时之后往往会进行重发，这更加重了NIO线程的负载，最终会导致大量消息积压和处理超时，NIO线程会成为系统的性能瓶颈；
3. 可靠性问题。一旦NIO线程意外进入死循环，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。

为了解决这些问题，从而演进出了Reactor多线程模型。

NIO相关知识可以查看我的另一篇文章：《Java多线程高并发系列：（九）BIO与NIO》

二、Reactor多线程模型

Reactor 多线程模型引入了多个线程来分担任务，主要由 Reactor 线程和工作线程池组成。Reactor 线程负责监听网络事件，如连接请求、数据读写等，将这些事件分发给对应的处理器。工作线程池则用于执行具体的业务逻辑处理，从而避免了在单线程中处理大量业务逻辑可能导致的阻塞问题，提高了系统的并发处理能力。

在绝大多数场景下，Reactor多线程模型都可以满足性能需求；但是，在海量连接场景中，一个NIO线程负责监听和处理所有的客户端连接可能会存在性能问题。例如百万客户端并发连接，或者服务端需要对客户端的握手消息进行安全认证，认证本身非常损耗性能。在这类场景下，单独一个Acceptor线程可能会存在性能不足问题，为了解决性能问题，产生了第三种Reactor线程模型——主从Reactor多线程模型。

三、主从Reactor多线程模型

Reactor 主从多线程模型是在 Reactor 多线程模型基础上进一步优化和扩展的一种网络编程模型。

主从Reactor线程模型的特点是：服务端用于接收客户端连接的不再是一个单独的NIO线程，而是一个独立的NIO线程池。Acceptor接收到客户端TCP连接请求处理完成后（可能包含接入认证等），将新创建的SocketChannel注册到IO线程池（subReactor线程池）的某个IO线程上，由它负责SocketChannel的读写和编解码工作。Acceptor线程池只用于客户端的登录、握手和安全认证，一旦链路建立成功，就将链路注册到后端subReactor线程池的IO线程上，由IO线程负责后续的IO操作。

利用主从NIO线程模型，可以解决服务端1个监听线程无法有效处理所有客户端连接的性能不足问题。Netty官方推荐使用该线程模型。它的工作流程总结如下：

1. 1、从主线程池中随机选择一个Reactor线程作为Acceptor线程，用于绑定监听端口，接收客户端连接。
2. 2、Acceptor线程接收客户端连接请求之后，创建新的SocketChannel，将其注册到主线程池的其他Reactor线程上，由其负责接入认证、IP黑白名单过滤、握手等操作。
3. 3、然后业务层的链路正式建立成功，将SocketChannel从主线程池的Reactor线程的多路复用器上摘除，重新注册到Sub线程池的线程上，用于处理IO的读写操作。