文档参考： 《Java高并发核心编程 卷1：NIO、Netty、Redis、ZooKeeper》
前文如上：
为什么学习Reactor模式？
为什么在学习Netty之前首先要学习Reactor模式呢？
资深程序员都知道，Java程序不是按照顺序执行的逻辑来组织的。代码中所用到的设计模式在一定程度上已经演变成代码的组织方式。越是高水平的Java代码，抽象的层次越高，到处都是高度抽象和面向接口的调用，大量用到继承、多态、设计模式。
在阅读别人的源代码时，如果不了解代码所使用的设计模式，往往会晕头转向，不知身在何处，对代码跟踪和阅读都很成问题。反过来，如果先掌握到代码的设计模式，再去阅读代码，其过程就会变得很轻松，代码也就不会那么难懂了。当然，在编写代码时，如果不能熟练地掌握设计模式，也很难写出高水平的Java代码。
在学习和掌握高并发通信过程时，会学到很多高并发通信的框架，比如Netty， Netty本身很抽象，大量应用了设计模式。所以，学习像Netty这样的“精品中的精品”框架也是需要先从设计模式入手的，而Netty的整体架构是基于Reactor模式的。
什么是Reactor模式？
简介
站在巨人的肩膀上，首先引用一下Doug Lea大师在文章“Scalable IO in Java”中对Reactor模式的定义
Reactor模式由Reactor线程、Handlers处理器两大角色组成，两大角色的职责分别如下：
（1）Reactor线程的职责：负责响应IO事件，并且分发到Handlers处理器。
（2）Handlers处理器的职责：非阻塞的执行业务处理逻辑。
从上面的Reactor模式定义中看不出这种模式有什么神奇的地方。当然，从简单到复杂，Reactor模式也有很多版本，前面的定义仅仅是最为简单的一个版本。如果需要彻底了解Reactor模式，还得从最原始的OIO编程开始讲起。
多线程OIO的致命缺陷
在Java的OIO编程中，原始的网络服务器程序一般使用一个while循环不断地监听端口是否有新的连接。如果有，就调用一个处理函数来完成传输处理。示例代码如下：
while(true){
socket = accept();
//阻塞，接收连接
handle(socket) ;
//读取数据、业务处理、写入结果
}
这种方法的最大问题是：如果前一个网络连接的handle(socket)没有处理完，那么后面的新连接无法被服务端接收，于是后面的请求就会被阻塞，导致服务器的吞吐量太低。这对于服务器来说是一个严重的问题。
为了解决这个严重的连接阻塞问题，出现了一个极为经典的模式：Connection Per Thread（一个线程处理一个连接）模式。（参照前文提到的四种io模型：同步阻塞io）示例代码如下：
package com.crazymakercircle.iodemo.OIO;
//省略import导入的Java类
class ConnectionPerThread implements Runnable {
public void run() {
try {
//服务器监听socket
ServerSocketserverSocket =
new ServerSocket(NioDemoConfig.SOCKET_SERVER_PORT);
while (!Thread.interrupted()) {
Socket socket = serverSocket.accept();
//接收一个连接后，为socket连接，新建一个专属的处理器对象
Handler handler = new Handler(socket);
//创建新线程，专门负责一个连接的处理
new Thread(handler).start();
}
} catch (IOException ex) { /* 处理异常 */ }
}
//处理器，这里将内容回显到客户端
static class Handler implements Runnable {
final Socket socket;
Handler(Socket s) {
socket = s;
}
public void run() {
while (true) {
try {
byte[] input = new byte[1024];
/* 读取数据 */
socket.getInputStream().read(input);
/* 处理业务逻辑，获取处理结果*/
byte[] output =null;
/* 写入结果 */
socket.getOutputStream().write(output);
} catch (IOException ex) { /*处理异常*/ }
}
}
}
}
以上示例代码中，对于每一个新的网络连接都分配给一个线程。每个线程都独自处理自己负责的socket连接的输入和输出。当然，服务器的监听线程也是独立的，任何socket连接的输入和输出处理都不会阻塞到后面新socket连接的监听和建立，这样服务器的吞吐量就得到了提升。早期版本的Tomcat服务器就是这样实现的。
Connection Per Thread模式（一个线程处理一个连接）的优点是解决了前面的新连接被严重阻塞的问题，在一定程度上较大地提高了服务器的吞吐量。
onnection Per Thread模式的缺点是对应于大量的连接，需要耗费大量的线程资源，对线程资源要求太高。在系统中，线程是比较昂贵的系统资源。如果线程的数量太多，系统将无法承受。而且，线程的反复创建、销毁、切换也需要代价。因此，在高并发的应用场景下，多线程OIO的缺陷是致命的。
新的问题来了：如何减少线程数量？比如说让一个线程同时负责处理多个socket连接的输入和输出，行不行？看上去没有什么不可以，实际上作用不大。因为在传统OIO编程中每一次socket传输的IO读写处理都是阻塞的。在同一时刻，一个线程里只能处理一个socket的读写操作，前一个socket操作被阻塞了，其他连接的IO操作同样无法被并行处理。所以，在OIO中，即使是一个线程同时负责处理多个socket连接的输入和输出，同一时刻该线程也只能处理一个连接的IO操作。 （所以就需要这个线程去不断轮询一个连接内的io读写状态，比如前文中提到的 同步非阻塞IO,每个用户线程需要不断地进行IO系统调用，轮询数据是否已经准备好，但是这么做还是有问题，就是同一时刻该用户线程也只能处理这一个用户连接的IO操作，如何让某个线程去处理多个io的读写状态呢？）
如何解决Connection Per Thread模式的巨大缺陷呢？一个有效途径是使用Reactor模式。用Reactor模式对线程的数量进行控制，做到一个线程处理大量的连接。那么它是如何做到的呢？首先来看一个简单的版本——单线程的Reactor模式。
单线程Reactor模式
体来说，Reactor模式有点类似事件驱动模式。
在事件驱动模式中，当有事件触发时，事件源会将事件分发到Handler（处理器），由Handler负责事件处理。
Reactor模式中的反应器角色类似于事件驱动模式中的事件分发器（Dispatcher）角色（有点servlet dispatcher 的意思）。具体来说，在Reactor模式中有Reactor和Handler两个重要的组件：
（1）Reactor：负责查询IO事件，当检测到一个IO事件时将其发送给相应的Handler处理器去处理。这里的IO事件就是NIO中选择器查询出来的通道IO事件。
（2）Handler：与IO事件（或者选择键）绑定，负责IO事件的处理，完成真正的连接建立、通道的读取、处理业务逻辑、负责将结果写到通道等。
什么是单线程Reactor
什么是单线程版本的Reactor模式呢？简单地说，Reactor和Handlers处于一个线程中执行。这是最简单的Reactor模型，如图所示。
基于Java NIO如何实现简单的单线程版本的Reactor模式呢？需要用到SelectionKey（选择键）的几个重要的成员方法：
（1）void attach(Object o)：将对象附加到选择键。此方法可以将任何Java POJO对象作为附件添加到SelectionKey实例。此方法非常重要，因为在单线程版本的Reactor模式实现中可以将Handler实例作为附件添加到SelectionKey实例。
（2）Object attachment()：从选择键获取附加对象。此方法与attach(Object o)是配套使用的，其作用是取出之前通过attach(Object o)方法添加到SelectionKey实例的附加对象。这个方法同样非常重要，当IO事件发生时，选择键将被select方法查询出来，可以直接将选择键的附件对象取出。
在Reactor模式实现中，通过attachment()方法所取出的是之前通过attach(Object o)方法绑定的Handler实例，然后通过该Handler实例完成相应的传输处理。
总之，在Reactor模式中，需要将attach和attachment结合使用：在选择键注册完成之后调用attach()方法，将Handler实例绑定到选择键；当IO事件发生时调用attachment()方法，可以从选择键取出Handler实例，将事件分发到Handler处理器中完成业务处理。
单线程Reactor的参考代码
Doug Lea在“Scalable IO in Java”一文中实现了一个单线程Reactor模式的参考代码。这里，我们站在巨人的肩膀上，借鉴Doug Lea的实现，对Reactor模式进行介绍。为了方便说明，本书对Doug Lea的参考代码进行一些适当的修改。具体的参考代码如下：
package com.crazymakercircle.ReactorModel;
//省略import
//单线程Reactor
class EchoServerReactor implements Runnable {
Selector selector;
ServerSocketChannel serverSocket;
//构造函数
EchoServerReactor() throws IOException {
//省略：打开选择器、serverSocket连接监听通道
//注册serverSocket的accept新连接接收事件
SelectionKey sk =serverSocket.register(selector,
SelectionKey.OP_ACCEPT);
//将新连接处理器作为附件，绑定到sk选择键
sk.attach(new AcceptorHandler());
}
public void run() {
//选择器轮询
try {
while (!Thread.interrupted()) {
selector.select();
Set selected = selector.selectedKeys();
Iterator it = selected.iterator();
while (it.hasNext()) {
//反应器负责dispatch收到的事件
SelectionKey sk=it.next();
dispatch(sk);
}
selected.clear();
}
} catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
}
//反应器的分发事件
void dispatch(SelectionKey k) {
Runnable handler = (Runnable) (k.attachment());
//调用之前绑定到选择键的handler对象
if (handler != null) {
handler.run();
}
}
//处理器：处理新连接
class AcceptorHandler implements Runnable {
public void run() {
//接受新连接
SocketChannel channel = serverSocket.accept();
//需要为新连接创建一个输入输出的handler
if (channel != null)
new IOHandler(selector, channel);
}
}
//…
}
在上面的代码中设计了一个Handler，叫作AcceptorHandler处理器，它是一个内部类。在注册serverSocket服务监听连接的接受事件之后，创建一个AcceptorHandler新连接处理器的实例作为附件，被附加（attach）到SelectionKey中。
//注册serverSocket的accept新连接接收事件
SelectionKey sk =serverSocket.register(selector,
SelectionKey.OP_ACCEPT);
//将新连接处理器作为附件，绑定到sk选择键
sk.attach(new AcceptorHandler());
当新连接事件发生后，取出之前附加到SelectionKey中的Handler业务处理器进行socket的各种IO处理。
//反应器的分发事件
void dispatch(SelectionKey k) {
Runnable handler = (Runnable) (k.attachment());
//调用之前绑定到选择键的handler对象
if (handler != null) {
handler.run();
}
}
处理器AcceptorHandler的两大职责是完成新连接的接收工作、为新连接创建一个负责数据传输的Handler（称之为IOHandler）。
//处理器：处理新连接
class AcceptorHandler implements Runnable {
public void run() {
//接受新连接
SocketChannel channel = serverSocket.accept();
//需要为新连接创建一个输入输出的handler
if (channel != null)
new IOHandler(selector, channel);
}
}
//…
}
顾名思义，IOHandler就是负责socket连接的数据输入、业务处理、结果输出。该处理器的示例代码大致如下：
package com.crazymakercircle.ReactorModel;
//负责数据传输的Handler
class IOHandler implements Runnable {
final SocketChannel channel;
final SelectionKey sk;
IOHandler (Selector selector, SocketChannel c) {
channel = c;
c.configureBlocking(false);
//与之前的注册方式不同，先仅仅取得选择键，之后再单独设置感兴趣的IO事件
sk = channel.register(selector, 0); //仅仅取得选择键
//将Handler处理器作为选择键的附件
sk.attach(this);
//注册读写就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ|SelectionKey.OP_WRITE);
}
public void run() {
//…处理输入和输出
}
}
在传输处理器IOHandler的构造器中，有两点比较重要：
（1）将新的SocketChannel传输通道注册到Reactor类的同一个选择器中。这样保证了Reactor在查询IO事件时能查询到Handler注册到选择器的IO事件（数据传输事件）。
（2）Channel传输通道注册完成后，将IOHandler实例自身作为附件附加到选择键中。这样，在Reactor类分发事件（选择键）时，能执行到IOHandler的run()方法，完成数据传输处理。
如果由于上面的示例代码过于复杂而导致不能被快速理解，可以参考下面的EchoServer回显服务器实例，自己动手开发一个可以执行的单线程反应器实例。
单线程Reactor模式的EchoServer的实战案例
EchoServer的功能很简单：读取客户端的输入并回显到客户端，所以也叫回显服务器。基于Reactor模式来实现，设计三个重要的类：
（1）设计一个反应器类：EchoServerReactor类。
（2）设计两个处理器类：AcceptorHandler新连接处理器、EchoHandler回显处理器。
反应器类EchoServerReactor的实现思路和前面的示例代码基本上相同，具体如下：
package com.crazymakercircle.ReactorModel;
//省略import
//反应器
public class EchoServerReactor implements Runnable {
Selector selector;
ServerSocketChannel serverSocket;
EchoServerReactor() throws IOException {
//...获取选择器、开启serverSocket服务监听通道
selector = Selector.open();serverSocket = ServerSocketChannel.open();
serverSocket.configureBlocking(false);
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(9000));
serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
//...绑定AcceptorHandler新连接处理器到selectKey
SelectionKey sk =serverSocket.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT);sk.attach(new AcceptorHandler());
}
//轮询和分发事件
@Override
public void run() {try {
while (!Thread.interrupted()) {
selector.select();
Set<SelectionKey> selected = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = selected.iterator();
while (it.hasNext()) {
//反应器负责dispatch收到的事件
SelectionKey sk = it.next();dispatch(sk);
}
selected.clear();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
void dispatch(SelectionKey sk) {
Runnable handler = (Runnable) sk.attachment();
//调用之前attach绑定到选择键的handler处理器对象
if (handler != null) {
handler.run();
}
}
// Handler:新连接处理器
class AcceptorHandler implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
//只有一个线程接收，accept来了连接，EchoHandler才能处理
SocketChannel channel = serverSocket.accept();
System.out.println("收到客户端连接"+channel.socket().getLocalAddress()+"--"+channel.socket().getPort());
if (channel != null) {
new EchoHandler(selector, channel);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
new Thread(new EchoServerReactor()).start();
}
}
第二个处理器为EchoHandler回显处理器，也是一个传输处理器，主要是完成客户端的内容读取和回显，具体如下：
import com.crazymakercircle.util.Logger;
//省略import
public class EchoHandler implements Runnable {
final SocketChannel channel;
final SelectionKey sk;
final ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
static final int RECIEVING = 0, SENDING = 1;
int state = RECIEVING;
EchoHandler(Selector selector, SocketChannel c) throws IOException {
channel = c;
c.configureBlocking(false);
//取得选择键，再设置感兴趣的IO事件
sk = channel.register(selector, 0);
//将Handler自身作为选择键的附件
sk.attach(this);
//注册Read就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
selector.wakeup();
}
@Override
public void run() {
try {
if (state == SENDING) {
//写入通道
channel.write(byteBuffer);
//写完后,准备开始从通道读,byteBuffer切换成写入模式
byteBuffer.clear();
//写完后,注册read就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
//写完后,进入接收的状态
state = RECIEVING;
} else if (state == RECIEVING) {
//从通道读-->写入到buffer
int length = 0;
while ((length = channel.read(byteBuffer)) > 0) {
System.out.println(new String(byteBuffer.array(), 0, length));
}
//读完后，准备开始写入通道,byteBuffer切换成读取模式
byteBuffer.flip();
//读完后，注册write就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
//读完后,进入发送的状态
state = SENDING;
}
//处理结束了, 这里不能关闭select key，需要重复使用
//sk.cancel();
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
以上代码是一个基于Reactor模式的EchoServer回显服务器的完整实现。它是一个单线程版本的Reactor模式，Reactor和所有的Handler实例都在同一条线程中执行。
运行EchoServerReactor类中的main()方法，可以启动回显服务器。如果要看到具体的回显输出，还需要启动客户端程序。客户端的代码在同一个包下，其类名为EchoClient，它的主要职责为数据的发送。打开源代码工程，直接运行即可。
以上代码是一个基于Reactor模式的EchoServer回显服务器的完整实现。它是一个单线程版本的Reactor模式，Reactor和所有的Handler实例都在同一条线程中执行。运行EchoServerReactor类中的main()方法，可以启动回显服务器。如果要看到具体的回显输出，还需要启动客户端程序。客户端的代码在同一个包下，其类名为EchoClient，它的主要职责为数据的发送。
public class EchoClientReactor {
private String SOCKET_SERVER_IP="127.0.0.1";
private Integer SOCKET_SERVER_PORT=9000;
public void start() throws IOException {
InetSocketAddress address =
new InetSocketAddress(SOCKET_SERVER_IP,SOCKET_SERVER_PORT);
// 1、获取通道（channel）
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(address);// 2、切换成非阻塞模式
socketChannel.configureBlocking(false);//不断的自旋、等待连接完成，或者做一些其他的事情
while (!socketChannel.finishConnect()) {
}
System.out.println("客户端启动成功！");
//启动接受线程
Processer processer = new Processer(socketChannel);new Thread(processer).start();
}
static class Processer implements Runnable {
final Selector selector;
final SocketChannel channel;
private Integer SEND_BUFFER_SIZE =1000;
Processer(SocketChannel channel) throws IOException {
//Reactor初始化
selector = Selector.open();this.channel = channel;
channel.register(selector,
SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);
}
@Override
public void run() {try {
while (!Thread.interrupted()) {
selector.select();
Set<SelectionKey> selected = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = selected.iterator();
while (it.hasNext()) {
SelectionKey sk = it.next();
if (sk.isWritable()) {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(SEND_BUFFER_SIZE);
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入发送内容:");
if (scanner.hasNext()) {
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) sk.channel();
String next = scanner.next();
buffer.put((new Date() + " >>" + next).getBytes());
buffer.flip();
// 操作三：通过DatagramChannel数据报通道发送数据
socketChannel.write(buffer);buffer.clear();
}
}
if (sk.isReadable()) {
// 若选择键的IO事件是“可读”事件,读取数据
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) sk.channel();
//读取数据
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);int length = 0;
while ((length = socketChannel.read(byteBuffer)) > 0) {
byteBuffer.flip();
System.out.println("server echo:" + new String(byteBuffer.array(), 0, length));
byteBuffer.clear();
}
}
//处理结束了, 这里不能关闭select key，需要重复使用
//selectionKey.cancel();
}selected.clear();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
new EchoClientReactor().start();
}
单线程Reactor模式的缺点
单线程Reactor模式是基于Java的NIO实现的。相对于传统的多线程OIO，Reactor模式不再需要启动成千上万条线程，避免了线程上下文的频繁切换，服务端的效率自然是大大提升了。在单线程Reactor模式中，Reactor和Handler都在同一条线程中执行。
这样，带来了一个问题：当其中某个Handler阻塞时，会导致其他所有的Handler都得不到执行。在这种场景下，被阻塞的Handler不仅仅负责输入和输出处理的传输处理器，还包括负责新连接监听的AcceptorHandler处理器，可能导致服务器无响应。这是一个非常严重的缺陷，导致单线程反应器模型在生产场景中使用得比较少。除此之外，目前的服务器都是多核的，单线程Reactor模式模型不能充分利用多核资源。总之，在高性能服务器应用场景中，单线程Reactor模式实际使用的很少。
多线程Reactor模式
Reactor和Handler挤在单个线程中会造成非常严重的性能缺陷，可以使用多线程来对基础的Reactor模式进行改造和演进。
多线程版本的Reactor模式演进
多线程Reactor的演进分为两个方面：
（1）升级Handler。既要使用多线程，又要尽可能高效率，则可以考虑使用线程池。
（2）升级Reactor。可以考虑引入多个Selector（选择器），提升选择大量通道的能力。
总体来说，多线程版本的Reactor模式大致如下：
（1）将负责数据传输处理的IOHandler处理器的执行放入独立的线程池中。这样，业务处理线程与负责新连接监听的反应器线程就能相互隔离，避免服务器的连接监听受到阻塞。
（2）如果服务器为多核的CPU，可以将反应器线程拆分为多个子反应器（SubReactor）线程；同时，引入多个选择器，并且为每一个SubReactor引入一个线程，一个线程负责一个选择器的事件轮询。这样充分释放了系统资源的能力，也大大提升了反应器管理大量连接或者监听大量传输通道的能力。
多线程版本Reactor的实战案例
在前面的“回显服务器”（EchoServerReactor）的基础上完成多线程反应器的升级。多线程反应器的实战案例设计如下：
（1）引入多个选择器。
（2）设计一个新的子反应器（SubReactor）类，子反应器负责查询一个选择器。
（3）开启多个处理线程，一个处理线程负责执行一个子反应器。
为了提升效率，可以让SubReactor的数量和选择器的数量一致，避免多个线程负责一个选择器，导致需要进行线程同步，引起效率降低。多线程版本反应器MultiThreadEchoServerReactor的逻辑模型如图所示。
多线程版本反应器MultiThreadEchoServerReactor的参考代码大致如下：
//....反应器
public class MultiThreadEchoServerReactor {ServerSocketChannel serverSocket;
AtomicInteger next = new AtomicInteger(0);
private String SOCKET_SERVER_IP="127.0.0.1";
private Integer SOCKET_SERVER_PORT=9000;
//选择器集合,引入多个选择器
Selector[] selectors = new Selector[2];//引入多个子反应器
SubReactor[] subReactors = null;MultiThreadEchoServerReactor() throws IOException {
//初始化多个选择器
selectors[0] = Selector.open();selectors[1] = Selector.open();
serverSocket = ServerSocketChannel.open();
InetSocketAddress address =
new InetSocketAddress(SOCKET_SERVER_IP,
SOCKET_SERVER_PORT);
serverSocket.socket().bind(address);
//非阻塞
serverSocket.configureBlocking(false);//第一个选择器,负责监控新连接事件
SelectionKey sk =serverSocket.register(selectors[0], SelectionKey.OP_ACCEPT);
//绑定Handler：attach新连接监控handler处理器到SelectionKey（选择键）
sk.attach(new AcceptorHandler());//第一个子反应器，一子反应器负责一个选择器
SubReactor subReactor1 = new SubReactor(selectors[0]);//第二个子反应器，一子反应器负责一个选择器
SubReactor subReactor2 = new SubReactor(selectors[1]);subReactors = new SubReactor[]{subReactor1, subReactor2};
}
private void startService() {
// 一子反应器对应一个线程
new Thread(subReactors[0]).start();new Thread(subReactors[1]).start();
}
//子反应器
class SubReactor implements Runnable {//每个线程负责一个选择器的查询和选择
final Selector selector;public SubReactor(Selector selector) {
this.selector = selector;
}
public void run() {
try {
while (!Thread.interrupted()) {
selector.select();
Set<SelectionKey> keySet = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = keySet.iterator();
while (it.hasNext()) {
//反应器负责dispatch收到的事件
SelectionKey sk = it.next();dispatch(sk);
}
keySet.clear();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
void dispatch(SelectionKey sk) {
Runnable handler = (Runnable) sk.attachment();
//调用之前attach绑定到选择键的handler处理器对象
if (handler != null) {handler.run();
}
}
}
// Handler:新连接处理器
class AcceptorHandler implements Runnable {public void run() {
try {
SocketChannel channel = serverSocket.accept();
if (channel != null)
new MultiThreadEchoHandler(selectors[next.get()], channel);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (next.incrementAndGet() == selectors.length) {
next.set(0);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
MultiThreadEchoServerReactor server =
new MultiThreadEchoServerReactor();
server.startService();
}
}
上面是反应器的多线程版本演进代码，创建了两个子反应器，负责查询和分发两个选择器的事件。
总共有两个选择器：第一个选择器专门负责查询和分发新连接事件，第二个选择器专门负责查询和分发IO传输事件。
总共有两条事件轮询线程：第一条线程为新连接事件轮询线程，专门轮询第一个选择器；第二条线程为IO事件轮询线程，专门轮询第二个选择器。
服务端的监听通道注册到第一个选择器，而所有的Socket传输通道都注册到第二个选择器，从而实现了新连接监听和IO读写事件监听的线程分离。
接下来为大家演示一下Handler的多线程演进。
多线程版本Handler的实战案例
仍然基于前面的单线程Reactor模式的回显处理器的程序代码加以改进，新的回显处理器为MultiThreadEchoHandler，主要的升级是引入了一个线程池（ThreadPool），使得数据传输和业务处理的代码执行在独立的线程池中，彻底地做到IO处理以及业务处理线程和反应器IO事件轮询线程的完全隔离。这个实战案例的代码如下：
//多线程版本Handler的实战案例
public class MultiThreadEchoHandler implements Runnable {final SocketChannel channel;
final SelectionKey sk;
final ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
static final int RECIEVING = 0, SENDING = 1;
int state = RECIEVING;
//引入线程池
static ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);MultiThreadEchoHandler(Selector selector, SocketChannel c) throws IOException {
channel = c;
c.configureBlocking(false);
//取得选择键，、再设置感兴趣的IO事件
sk = channel.register(selector, 0);//将本Handler作为sk选择键的附件，方便事件分发（dispatch）
sk.attach(this);//向sk选择键注册Read就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);selector.wakeup();
}
@Override
public void run() {//异步任务，在独立的线程池中执行
pool.execute(new AsyncTask());}
//业务处理，不在反应器线程中执行
public synchronized void asyncRun() {try {
if (state == SENDING) {
//写入通道
channel.write(byteBuffer);//写完后,准备开始从通道读,byteBuffer切换成写入模式
byteBuffer.clear();//写完后,注册read就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);//写完后,进入接收的状态
state = RECIEVING;} else if (state == RECIEVING) {
//从通道读
int length = 0;while ((length = channel.read(byteBuffer)) > 0) {
System.out.println(new String(byteBuffer.array(), 0, length));
}
//读完后，准备开始写入通道,byteBuffer切换成读取模式
byteBuffer.flip();//读完后，注册write就绪事件
sk.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);//读完后,进入发送的状态
state = SENDING;}
//处理结束了, 这里不能关闭select key，需要重复使用
//sk.cancel();
} catch (IOException ex) {ex.printStackTrace();
}
}
//异步任务的内部类
class AsyncTask implements Runnable {@Override
public void run() {MultiThreadEchoHandler.this.asyncRun();
}
}
}
以上代码中，IO操作和业务处理被提交到线程池中异步执行，为了避免发送和读取的状态混乱，需要进行线程安全处理，这里在asyncRun()方法的前面加上synchronized同步修饰符。至此，多线程版本的Reactor模式实战案例的代码介绍完毕，可以开始执行新版本的多线程MultiThreadEchoServerReactor服务器。当然，也可以执行之前的EchoClient客户端程序，完成整个回显的通信演示。
由于演示程序的输出结果与前面单线程版本的EchoServer运行输出是一模一样的，因此这里不再贴出程序的执行结果。
Reactor模式的优缺点
在总结Reactor模式的优点和缺点之前，先看看Reactor模式和其他模式的对比，加强一下对它的理解。（1）Reactor模式和生产者消费者模式对比二者的相似之处：在一定程度上，Reactor模式有点类似生产者消费者模式。在生产者消费者模式中，一个或多个生产者将事件加入一个队列中，一个或多个消费者主动从这个队列中拉取（Pull）事件来处理。
二者的不同之处：Reactor模式是基于查询的，没有专门的队列去缓冲存储IO事件，查询到IO事件之后，反应器会根据不同IO选择键（事件）将其分发给对应的Handler来处理。
（2）Reactor模式和观察者模式对比二者的相似之处：在Reactor模式中，当查询到IO事件后，服务处理程序使用单路/多路分发（Dispatch）策略，同步分发这些IO事件。
观察者模式（Observer Pattern）也被称作发布/订阅模式，它定义了一种依赖关系，让多个观察者同时监听某一个主题（Topic）。这个主题对象在状态发生变化时会通知所有观察者，它们能够执行相应的处理。
二者的不同之处：在Reactor模式中，Handler实例和IO事件（选择键）的订阅关系基本上是一个事件绑定到一个Handler，每一个IO事件（选择键）被查询后，反应器会将事件分发给所绑定的Handler，也就是一个事件只能被一个Handler处理；在观察者模式中，同一时刻、同一主题可以被订阅过的多个观察者处理。
最后，总结一下Reactor模式的优点和缺点。作为高性能的IO模式，
Reactor模式的优点如下：
响应快，虽然同一反应器线程本身是同步的，但是不会被单个连接的IO操作所阻塞。编程相对简单，最大限度避免了复杂的多线程同步，也避免了多线程各个进程之间切换的开销。
可扩展，可以方便地通过增加反应器线程的个数来充分利用CPU资源。
Reactor模式的缺点如下：
Reactor模式增加了一定的复杂性，因而有一定的门槛，并且不易于调试。Reactor模式依赖于操作系统底层的IO多路复用系统调用的支持，如Linux中的epoll系统调用。如果操作系统的底层不支持IO多路复用，Reactor模式不会那么高效。
在同一个Handler业务线程中，如果出现一个长时间的数据读写，就会影响这个反应器中其他通道的IO处理。例如，在大文件传输时，IO操作就会影响其他客户端的响应时间。对于这种操作，还需要进一步对Reactor模式进行改进。
