引言

　　Reactor模式是处理并发I/O比较常见的一种模式，中心思想是将所有的事件（handler）的具体I/O事件注册到一个多路复用器（epoll）上，同时我们的主线程都阻塞在多路复用器（epoll）上，同时我们的事件有I/O事件触发（文件描述符可读、可写、错误、关闭），多路复用器（epoll）上会返回并将事件注册的相应I/O事件分发到关联的处理器（event_handler）中。HarmonyOS针对Reactor模式的开发分成了4个模块，分别为多路复用器（event_demultiplexer），事件处理器（event_handler），调度器（event_reactor），计时器（timer_event_handler）。

多路复用器

　　类名：event_demultiplexer

       功能：阻塞等待被监听的事件文件描述符集合，采用epoll实现I/O复用，用来等待批量的fd。

　　工作流程图：

要点

 ①多路复用器是采用epoll实现的多路复用

 ②epoll底层采用了红黑树，提高了增删改查的效率

 ③采用epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC)创建epoll，可以避免掉fork子进程时，开发者忘记关闭父进程打开的fd的情况

常用API

　   ①uint32_t StartUp()，启动事件多路复用器（epoll）

//启动事件多路分离器
uint32_t EventDemultiplexer::StartUp()
{
    //判断epoll是否创建成功
    if (epollFd_ < 0) {//未创建成功则，重新创建
        epollFd_ = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);
        if (epollFd_ < 0) {//再次创建失败则返回TIMER_ERR_BADF
            UTILS_LOGE("epoll_create1 failed.");//记录失败原因到日志中
            return TIMER_ERR_BADF;
        }
    }
    return TIMER_ERR_OK;//启动成功，返回TIMER_ERR_OK
}

      ②void CleanUp()，关闭事件多路复用器（epoll）

      ③void Polling(int timeout)，监听epoll，最多阻塞timeout时间，获取到被触发的events链表，并根据触发的具体事件，通知对应的事件处理器去处理。

    /*
    函数功能：监听epoll，最多阻塞timeout时间，获取到被触发的event链表，并根据触发的具体事件，通知对应的EventHandler去处理。
    函数参数：timeout，本函数陷入阻塞的最大时间
    函数返回值：void
    */
    void Polling(int timeout);

      ④uint32_t UpdateEventHandler(EventHandler* handler)，更新多路复用器中存放的事件处理器

    /*
    函数功能：更新EventDemultiplexer事件多路分离器中存放的事件eventHandlers_的可操作事件处理器
    函数参数：handler，事件处理器
    函数返回值：uint32_t，返回操作结果的状态码
    */
    uint32_t UpdateEventHandler(EventHandler* handler);

      ⑤uint32_t RemoveEventHandler(EventHandler* handler),移除多路复用器中存放的事件处理器

    /*
    函数功能：移除传入的事件句柄EventHandler事件处理器
    函数参数：handler，事件处理器
    函数返回值：uint32_t，返回操作结果的状态码
    */
    uint32_t RemoveEventHandler(EventHandler* handler);

 调度器

　　类名：event_reactor 

       功能：用于管理事件处理器EventHandler（包括定时器），其主要功能有注册、删除，更新EventHandler，将EventHandler注册为响应事件fd建立关系（回调函数），是多路复用器的入口，通过RunLoop()调用多路复用器的epoll方法阻塞等待事件的发生，根据触发的具体事件，分发给指定的事件处理器处理，即存放的EventHandler中的HandleEvents()方法。

　单模块架构图：

主要API

　　void UpdateEventHandler(EventHandler* handler)，从reactor中更新（添加）事件处理器。

 　  uint32_t ScheduleTimer()，添加一个调度器的定时器，指定时间间隔，返回一个可读事件。

　　void CancelTimer(int timerFd)，删除一个定时器

事件处理器

　　类名：EventHandler

       功能：定义了I/O事件中读、写、错误、关闭操作的回调函数，需要开发者自己传入对应可操作事件的回调函数。

       框架图：

Reactor总体架构

• handle：即操作系统中的句柄fd，可以是文件、Socket，定时器Timer，将这个句柄注册到多路复用器中，监听fd上发生的读、写、错误、关闭等事件。
• 多路复用器：HarmonyOS采用的epoll实现的多路复用，阻塞等待被监听的事件文件描述符集合，用来等待批量的fd，直到又事件触发。
• 调度器：用于管理事件处理器EventHandler（包括定时器），其主要功能有注册、删除，更新EventHandler，将EventHandler注册为响应事件fd建立关系（回调函数），是多路复用器的入口，通过RunLoop()调用多路复用器的epoll方法阻塞等待事件的发生，根据触发的具体事件，分发给指定的事件处理器处理，即存放的EventHandler中的HandleEvents()方法。
• 事件处理器：定义了I/O事件中读、写、错误、关闭操作的回调函数，需要开发者自己传入对应可操作事件的回调函数。
• 定时器事件处理器：提供对调度器起一个更加精确的时间控制器，通过将定时器fd写入epoll中，设置一段时间后，触发可读事件，可以做到与事件处理器意义配对的效果。

Reactor模式之间交互图：

流程分析：

　　1、初始化调度器EventReactor和多路复用器event_demultiplexer，并将多路复用器event_demultiplexer存放在调度器中

　　2、注册事件处理器EventHandler到多路复用器event_demultiplexer中，采用map存放，从而建立了handle与事件处理器EventHandler的映射。

　　3、注册定时器TimerEventHandler存放在多路复用器event_demultiplexer中，采用map存放，且在调度器中存放所有的定时器。

　　4、调用调度器EventReactor的RunLoop()轮询多路复用器event_demultiplexer中的epoll_wait(),使其阻塞等待event事件发生。

　　5、当定时器或者某些handle的触发事件触发后，引起epoll返回，多路复用器event_demultiplexer根据存放的map映射，找到相应的事件处理器EventHandler，并回调事件处理器的HandleEvents