Disruptor

一 .什麼是 Disruptor 

從功能上來看，Disruptor 是實現了「隊列」的功能，並且是一個有界隊列。那麼它的應用場景天然就是「生產者-消費者」模型的應用場合了。

能夠拿 JDK 的 BlockingQueue 作一個簡單對比，以便更好地認識 Disruptor 是什麼。

咱們知道 BlockingQueue 是一個 FIFO 隊列，生產者(Producer)往隊列裏發佈(publish)一項事件(或稱之爲「消息」也能夠)時，消費者(Consumer)能得到通知；若是沒有事件時，消費者被堵塞，直到生產者發佈了新的事件。

這些都是 Disruptor 能作到的，與之不一樣的是，Disruptor 能作更多：

• 同一個「事件」能夠有多個消費者，消費者之間既能夠並行處理，也能夠相互依賴造成處理的前後次序(造成一個依賴圖)；
• 預分配用於存儲事件內容的內存空間；
• 針對極高的性能目標而實現的極度優化和無鎖的設計；

以上的描述雖然簡單地指出了 Disruptor 是什麼，但對於它「能作什麼」還不是那麼直截了當。通常性地來講，當你須要在兩個獨立的處理過程(兩個線程)之間交換數據時，就能夠使用 Disruptor 。固然使用隊列（如上面提到的 BlockingQueue）也能夠，只不過 Disruptor 作得更好。

拿隊列來做比較的作法弱化了對 Disruptor 有多強大的認識，若是想要對此有更多的瞭解，能夠仔細看看 Disruptor 在其東家 LMAX 交易平臺(也是實現者) 是如何做爲核心架構來使用的，這方面就不作詳述了，問度娘或谷哥都能找到。

 

2、Disruptor 的核心概念

先從瞭解 Disruptor 的核心概念開始，來了解它是如何運做的。下面介紹的概念模型，既是領域對象，也是映射到代碼實現上的核心對象。

• Ring Buffer
  如其名，環形的緩衝區。曾經 RingBuffer 是 Disruptor 中的最主要的對象，但從3.0版本開始，其職責被簡化爲僅僅負責對經過 Disruptor 進行交換的數據（事件）進行存儲和更新。在一些更高級的應用場景中，Ring Buffer 能夠由用戶的自定義實現來徹底替代。
• Sequence  Disruptor
  經過順序遞增的序號來編號管理經過其進行交換的數據（事件），對數據(事件)的處理過程老是沿着序號逐個遞增處理。一個 Sequence 用於跟蹤標識某個特定的事件處理者( RingBuffer/Consumer )的處理進度。雖然一個 AtomicLong 也能夠用於標識進度，但定義 Sequence 來負責該問題還有另外一個目的，那就是防止不一樣的 Sequence 之間的CPU緩存僞共享(Flase Sharing)問題。
  （注：這是 Disruptor 實現高性能的關鍵點之一，網上關於僞共享問題的介紹已經汗牛充棟，在此再也不贅述）。
• Sequencer 
  Sequencer 是 Disruptor 的真正核心。此接口有兩個實現類 SingleProducerSequencer、MultiProducerSequencer ，它們定義在生產者和消費者之間快速、正確地傳遞數據的併發算法。
• Sequence Barrier
  用於保持對RingBuffer的 main published Sequence 和Consumer依賴的其它Consumer的 Sequence 的引用。 Sequence Barrier 還定義了決定 Consumer 是否還有可處理的事件的邏輯。
• Wait Strategy
  定義 Consumer 如何進行等待下一個事件的策略。 （注：Disruptor 定義了多種不一樣的策略，針對不一樣的場景，提供了不同的性能表現）
• Event
  在 Disruptor 的語義中，生產者和消費者之間進行交換的數據被稱爲事件(Event)。它不是一個被 Disruptor 定義的特定類型，而是由 Disruptor 的使用者定義並指定。
• EventProcessor
  EventProcessor 持有特定消費者(Consumer)的 Sequence，並提供用於調用事件處理實現的事件循環(Event Loop)。
• EventHandler
  Disruptor 定義的事件處理接口，由用戶實現，用於處理事件，是 Consumer 的真正實現。
• Producer
  即生產者，只是泛指調用 Disruptor 發佈事件的用戶代碼，Disruptor 沒有定義特定接口或類型。