面试题：网络编程中Proactor模式与Reactor模式在事件处理机制上有何不同

Question

请详细阐述Proactor模式与Reactor模式在事件处理机制方面的差异，包括事件的监听、分发和处理过程。

Answer 1

1. 事件监听

• Reactor模式：
  • Reactor模式中，应用程序自身负责注册感兴趣的事件到Reactor（反应器）。例如在Java NIO中，通过Selector.select()方法阻塞等待事件发生。它会监听多个事件源（如Socket连接）上的事件，当有事件到达时，Selector会返回这些发生事件的通道集合。
• Proactor模式：
  • Proactor模式下，操作系统负责事件监听。应用程序向操作系统注册异步操作（如读、写操作）以及相关的完成回调函数。操作系统在后台处理这些操作，当操作完成时，操作系统会通知应用程序。例如在Windows的IOCP（I/O完成端口）机制中，操作系统管理I/O操作并在完成时通知应用。

2. 事件分发

• Reactor模式：
  • Reactor在监听到事件后，将事件分发给对应的Handler（事件处理器）。事件分发基于事件的类型，如读事件、写事件等。Reactor根据事件类型找到预先注册的Handler来处理。例如在Netty框架中，ChannelPipeline中的ChannelHandler会按照顺序处理分发过来的事件。
• Proactor模式：
  • Proactor模式是在异步操作完成后，将完成事件（包含操作结果）分发给对应的CompletionHandler（完成处理器）。这里分发的是操作完成事件，而不是像Reactor那样分发I/O就绪事件。例如在Boost.Asio库中，当异步操作完成，Proactor将完成事件分发给注册的CompletionHandler。

3. 事件处理

• Reactor模式：
  • Handler在Reactor分发事件后，同步执行事件处理逻辑。也就是说，事件处理是在Reactor线程或其相关的线程池中进行。例如在一个简单的基于Reactor的服务器中，当有读事件发生，Handler会立即从Socket中读取数据并进行处理，处理过程可能会阻塞当前线程。
• Proactor模式：
  • CompletionHandler在接收到完成事件后，异步执行事件处理逻辑。由于操作已经由操作系统异步完成，CompletionHandler只需要处理操作结果。例如在使用Proactor模式的文件读取操作完成后，CompletionHandler在接收到完成事件和读取到的数据后，进行后续处理，不会阻塞I/O操作线程。