Reactor 和 Preactor 是兩個在工業控制、生產調度和事件驅動系統中非常重要的設計模式或框架,不少人會用這兩個名詞來描述不同的編程思想或技術架構。
一、Reactor 模式(反應器模式)
1. 概述
Reactor 模式其實是一種I/O事件通知的設計思想,通常用在高性能網絡程序中,比如服務器端處理大量連接請求時。這種模式讓程序能夠在單個線程或少量線程中,優雅、高效地處理多個并發的I/O事件(比如:網絡請求、文件讀寫等)。
2. 類比
想象一下你在餐廳:有一位服務員(Reactor)站在門口,隨時觀察有哪些客人(事件)到達。當門鈴響了(事件發生),服務員會迅速檢查事件類型,然后把具體事情(比如:處理請求)交給對應的廚師或負責人(事件處理器)去做。
3. 核心思想
- 事件多路復用:用一種機制(比如?
select()
、poll()
?或現代的?epoll
,kqueue
)監控各種文件描述符(比如網絡連接、文件描述符)。 - 事件驅動:當某個事件發生,就通知對應的事件處理器。
4. 作用機制
- 有一個事件分發器(Reactor):
- 它監控所有的I/O接口(socket、文件等);
- 當一個或多個接口準備好(就緒)時,Reactor通知對應的事件處理器;
- 事件處理器執行響應的邏輯(比如讀取數據、寫數據、關閉連接等)。
5. 實際應用
- 高性能的網絡服務器(如 Nginx);
- 事件驅動的 GUI 框架(比如 Qt);
- 異步編程環境。
二、Preactor(預行為者,或預調度者)
1. 概述
Preactor 有點像“提前準備”的調度框架,它在事件發生之前就會提前規劃或調度任務的執行順序。
簡單說:
- Preactor管理著一組預先設定的調度策略;
- 它會根據事件的優先級、調度策略,提前安排好任務什么時候應該執行。
2. 類比
想象你是一個列車調度員(Preactor),你會提前安排列車的出發時間和路線(調度計劃),而不是等待列車到站后再去安排。
3. 核心思想
- 提前調度:在事件發生之前,系統就已規劃好任務執行方案;
- 任務優先級:根據規則(優先級、截止時間等)決定哪個任務優先執行;
- 節省等待時間,提高效率。
4. 實現機制
- 維護一個調度隊列,用來存放等待執行的任務;
- 根據某些規則(比如優先級、事件發生時間、資源使用情況)調度執行;
- 屏蔽掉部分無關緊要的事件,減少系統反應時間。
5. 應用場景
- 實時調度系統;
- 生產線的調度;
- 事件集中處理和安排。
三、膩味的區別和聯系
方面 | Reactor | Preactor |
---|---|---|
主要關注點 | 事件的通知機制和同步分發 | 任務的提前調度和計劃安排 |
發生時間 | 事件發生后 | 事件發生前(提前安排) |
設計目的 | 高效處理大量IO或事件 | 提前安排任務順序,優化執行效率 |
通常配合使用 | 作為事件通知框架 | 作為調度策略或調度器 |
簡單總結:
- Reactor?更像是**“反應式”**的,它在事件到達時通知和調度處理。
- Preactor?更像是**“預調度”**的,它在事件沒有發生前,提前決定事情的安排。
四、通俗示例
假設你是一個在餐廳工作的調度員:
-
Reactor:你站在門口,看到有人進門(事件發生),你馬上知道這個人需要點餐,你就把請求通知廚房(事件處理器)。這就是“事件驅動到處理”,反應快。
-
Preactor:你提前安排好每個座位的用餐時間,預先告知大家什么時候來吃飯,什么時候準備。每次來的人都按照計劃走,效率高。
五、總結
重點 | Reactor | Preactor |
---|---|---|
核心思想 | 事件驅動,等待事件發生,通知處理 | 提前調度,安排任務位置和時間 |
使用場景 | 高性能網絡、異步IO | 生產調度、任務規劃 |
操作時間 | 事件發生后 | 事件發生前 |