Reactor

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Reactor 패턴이란?

Event Driven Application 에서 효율적인 IO와 멀티플렉싱을 제공하는 설계 패턴을 뜻한다.

Reactor 패턴은 싱글 스레드로 요청 데이터를 순차 처리하는 구조를 가지고 있다. 그리고 이벤트 처리를 비동기적으로 수행하기 때문에 효율적인 IO를 수행한다.

간단하게 Reactor의 이벤트 처리 프로세스를 살펴보자. 먼저 이벤트에 반응할 reactor를 생성하고 이벤트를 처리할 event handler 등록한다. 이후 reactor는 이벤트가 발생할때까지 대기하고 이벤트가 수신되면 selector를 통해 handler에게 이벤트를 전달한다.

Reactor의 구성요소는 Reactor, EventHandler, Selector가 있다. 각각의 요소에 대해서 알아보자.

Reactor

이벤트를 전방에서 수신하는 요소로 EventType과 EventHandler를 맵핑하여 가지고 있다.

public class Reactor {  
    private int port = 80;  
    private final Selector selector;  
    private final ServerSocketChannel serverSocketChannel;  
    private final EventHandler eventHandler;  
  
    public Reactor(EventHandler eventHandler) throws IOException {  
        this.selector = Selector.open();  
        this.serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();  
        this.serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));  
        this.serverSocketChannel.configureBlocking(false);  
        this.serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);  
        this.eventHandler = eventHandler;  
    }  
  
    public void run() throws IOException {  
        while (true) {  
            selector.select();  
  
            Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();  
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();  
  
            while (keyIterator.hasNext()) {  
                SelectionKey key = keyIterator.next();  
                keyIterator.remove();  
  
                if (key.isAcceptable()) {  
                    handleAccept();  
                } else if (key.isReadable()) {  
                    handleRead(key);  
                }  
            }  
        }  
    }  
  
    private void handleAccept() throws IOException {  
        SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();  
        socketChannel.configureBlocking(false);  
        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);  
  
        Event event = new Event(socketChannel);  
        eventHandler.handleEvent(event);  
    }  
  
    private void handleRead(SelectionKey key) throws IOException {  
        SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();  
        Event event = new Event(socketChannel);  
        eventHandler.handleEvent(event);  
    }  
}

Selector(Dispatcher)

비동기 이벤트를 모니터링하고, 발생한 이벤트를 처리할 채널을 관리하는 요소이다.

public abstract class Selector implements Closeable {  
  
    /**/    
	protected Selector() { }  
	
	/**  
	* Opens a selector.     *     * <p> The new selector is created 
	*/    
	public static Selector open() throws IOException {  
		return SelectorProvider.provider().openSelector();  
	}  	
	public abstract Set<SelectionKey> selectedKeys();   
	public abstract int select() throws IOException;  
	... 
}

Handlers

실제 비즈니스 로직을 수행하는 요소로, 응답성 유지를 위해서 CPU 작업을 자게, 잘게 쪼개서 분할해야 한다. IO Wait 작업이 필요하다면, 다른 스레드에서 수행하도록 로직을 분할해야 한다. (IO작업 대기시간동안 이벤트 루프 block)

public class EventHandler {  
    public void handleEvent(Event event) {  
        //비즈니스 로직
    }  
}

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연결문서

• Thread
• UML Diagram