如何从 Ring Buffer 读取?

原文地址：http://mechanitis.blogspot.com/2011/06/dissecting-disruptor-how-do-i-read-from.html​​ 作者是 Trisha Gee, LMAX 公司的一位女工程师。

这是理解 LMAX​ 开发的 Disruptor 模式​ 系列博客的下一篇。

从 上一篇博客​ 我们都明白了什么是 Ring Buffer 以及 它有多棒。遗憾的是，我还没有提到当你实际使用 Disruptor 时，怎样读写数据。

ConsumerBarrier 与消费者

这里我要稍微反过来介绍，因为总的来说这一段比较容易理解。假设一些魔法已经把数据填入 Ring Buffer 了，怎样从 Ring Buffer 读出这些数据？

（唔，我开始后悔使用 Paint/Gimp​ 了。尽管这是个购买绘图板的好借口，如果我继续写下去的话... UML 界的权威们大概也在诅咒我的名字了。）

消费者（Consumer）是一个想从 Ring Buffer 里拿出数据的线程，它可以访问 ConsumerBarrier 对象——这个对象由 RingBuffer 创建并且代表消费者与它互动。就像 Ring Buffer 显然需要序号才能找到下一个可用节点一样，消费者一样需要知道序号——每个消费者都需要找到下一个它要访问的序号。在上面的例子中，消费者处理完了 Ring Buffer 里序号 8 之前的所有数据，那么它期待访问的下一个序号是 9。

消费者可以调用 ConsumerBarrier 对象的 waitFor() 方法，传递它需要的下一个序号：

Java代码

1. final long availableSeq = consumerBarrier.waitFor(nextSequence);

    final long availableSeq = consumerBarrier.waitFor(nextSequence);

ConsumerBarrier 返回 RingBuffer 的最大可访问序号——在上面的例子中是 12。ConsumerBarrier 持有一个 WaitStrategy 值来决定它如何等待这个序号，我现在暂时不会描述它的细节，代码里已经概括了每一种 WaitStrategy 的优点和缺点 。

接下来怎么做？

接下来，消费者会一直逛来逛去，等待更多数据被写入 Ring Buffer。并且，写入数据后消费者会收到通知——节点 9，10，11 和 12 已写入。现在序号 12 到了，消费者可以指示 ConsumerBarrier 去拿这些序号里的数据了。

拿到了数据后，消费者会更新自己的游标 (cursor)。

你应该已经感觉得到，这样做是怎样有助于抹平延迟曲线尖峰了——代替逐个逐个节点的询问“我能拿下一个数据吗？现在怎么样了？现在呢？”，消费者 Consumer 只需要简单的说“当你拿到的数字比这个要大的时候请告诉我”，函数返回值会告诉它有多少个新的数据节点可以读取。因为这些新的节点的确已经写入（Ring Buffer 本身的序号已经更新），而且消费者对这些节点的唯一操作是读而不是写，因此访问不用加锁。这样简直太好了，不仅代码可以更加安全和简单，而且不用加锁的速度超快。

另一个额外的好处是——你可以用多个消费者 Consumer 读同一个 RingBuffer, 不需要加锁，也不需要用另外的队列来协调不同的线程。这样你可以在 Disruptor 的协调下实现真正的并发数据处理。

BatchConsumer​ 是一个消费端的例子代码。如果你实现了 BatchHandler​, 你可以用 BatchConsumer 来完成上面我提到的复杂工作。它很容易实现需要成批处理节点（例如上文 9-12 的节点）的功能而不用单独读取每一个节点。

更新：注意 Disruptor 2.0 版使用了与本文不一样的命名。如果你对类名感到困惑，请阅读我的 变更总结​。