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1. Disruptor是什么
LMAX是在英国注册并受到FCA监管（监管号码为509778）的外汇黄金交易所, LMAX架构是LMAX内部研发并应用到交易系统的一种技术。它之所以引起人们的关注,是因为它是一个非常高性能系统，这个系统是建立在JVM平台上，核心是一个业务逻辑处理器，官方号称它能够在一个线程里每秒处理6百万订单.
一个仅仅部署在4台服务器上的服务，每秒向Database写入数据超过100万行数据，每分钟产生超过1G的数据。而每台服务器（8核12G）上CPU占用不到100%，load不超过5。
可以和BlockingQueue做对比，不过disruptor除了能完成同样的工作场景外，能做更多的事，效率也更高。业务逻辑处理器完全是运行在内存中(in-memory)，使用事件源驱动方式(event sourcing). 业务逻辑处理器的核心是Disruptors，这是一个并发组件，能够在无锁的情况下实现网络的Queue并发操作。LMAX的研究表明，现在的所谓高性能研究方向似乎和现代CPU设计是相左的。
The disruptor component provides asynchronous SEDA behavior much as the standard SEDA Component, but utilizes a Disruptor instead of a BlockingQueue utilized by the standard SEDA。
举例部分典型的使用方式：
说明： 2.0版本之后，Consumer的概念被EventProcessor代替，都是类似事件处理消费。
P=Producer, EP=Event processor,下面的模型中p代表了产生数据结构Event，EP代表消费数据Event，消费的过程中做逻辑处理。
* UniCast a series of items between 1 publisher and 1 event processor.** +----+ +-----+* | P1 |--->| EP1 |* +----+ +-----+
* Produce an event replicated to two event processors and fold back to a single third event processor.** +-----+* +----->| EP1 |------+* | +-----+ |* | v* +----+ +-----+* | P1 | | EP3 |* +----+ +-----+* | ^* | +-----+ |* +----->| EP2 |------+* +-----+
* Pipeline a series of stages from a publisher to ultimate event processor.* Each event processor depends on the output of the event processor.** +----+ +-----+ +-----+ +-----+* | P1 |--->| EP1 |--->| EP2 |--->| EP3 |* +----+ +-----+ +-----+ +-----+
* MultiCast a series of items between 1 publisher and 3 event processors.** +-----+* +----->| EP1 |* | +-----+* |* +----+ +-----+* | P1 |--->| EP2 |* +----+ +-----+* |* | +-----+* +----->| EP3 |* +-----+
* Sequence a series of events from multiple publishers going to one event processor.** +----+* | P1 |------+* +----+ |* v* +----+ +-----+* | P1 |--->| EP1 |* +----+ +-----+* ^* +----+ |* | P3 |------+* +----+....官方代码examples有更多详细示例。
下面是官方给出的和ArrayBlockingQueue对比测试结果：
| Nehalem 2.8Ghz – Windows 7 SP1 64-bit | Sandy Bridge 2.2Ghz – Linux 2.6.38 64-bit | |||
| ABQ | Disruptor | ABQ | Disruptor | |
| Unicast: 1P – 1C | 5,339,256 | 25,998,336 | 4,057,453 | 22,381,378 |
| Pipeline: 1P – 3C | 2,128,918 | 16,806,157 | 2,006,903 | 15,857,913 |
| Sequencer: 3P – 1C | 5,539,531 | 13,403,268 | 2,056,118 | 14,540,519 |
| Multicast: 1P – 3C | 1,077,384 | 9,377,871 | 260,733 | 10,860,121 |
| Diamond: 1P – 3C | 2,113,941 | 16,143,613 | 2,082,725 | 15,295,197 |
Comparative throughput (in ops per sec)
先介绍几个相关的核心概念。
数据缓冲区，不同线程之间传递数据的BUFFER。RingBuffer是存储消息的地方，通过一个名为cursor的Sequence对象指示队列的头，协调多个生产者向RingBuffer中添加消息，并用于在消费者端判断RingBuffer是否为空。巧妙的是，表示队列尾的Sequence并没有在RingBuffer中，而是由消费者维护。这样的好处是多个消费者处理消息的方式更加灵活，可以在一个RingBuffer上实现消息的单播，多播，流水线以及它们的组合。在RingBuffer中维护了一个名为gatingSequences的Sequence数组来跟踪相关Seqence。
Producer即生产者，比如下图中的P1. 只是泛指调用 Disruptor 发布事件(我们把写入缓冲队列的一个元素定义为一个事件)的用户代码。
Consumer和EventProcessor是一个概念，新的版本中由EventProcessor概念替代了Consumer。
有两种实现策略，一个是SingleThreadedStrategy（单线程策略）另一个是 MultiThreadedStrategy（多线程策略），两种策略对应的实现类为SingleProducerSequencer、MultiProducerSequencer【都实现了Sequencer类，之所以叫Sequencer是因为他们都是通过Sequence来实现数据写，Sequence的概念参见③】 ，它们定义在生产者和消费者之间快速、正确地传递数据的并发算法。具体使用哪个根据自己的场景来定，[多线程的策略使用了AtomicLong（Java提供的CAS操作），而单线程的使用long，没有锁也没有CAS。这意味着单线程版本会非常快，因为它只有一个生产者，不会产生序号上的冲突]
Producer生产event数据，EventHandler作为消费者消费event并进行逻辑处理。消费消息的进度通过Sequence来控制。
③Sequence
Sequence是一个递增的序号，说白了就是计数器；其次，由于需要在线程间共享，所以Sequence是引用传递，并且是线程安全的；再次，Sequence支持CAS操作；最后，为了提高效率，Sequence通过padding来避免伪共享，关于解决伪共享的问题，可以参见下面章节详细的介绍。
通过顺序递增的序号来编号管理通过其进行交换的数据（事件），对数据(事件)的处理过程总是沿着序号逐个递增处理。一个 Sequence 用于跟踪标识某个特定的事件处理者( RingBuffer/Consumer )的处理进度。生产者对RingBuffer的互斥访问，生产者与消费者之间的协调以及消费者之间的协调，都是通过Sequence实现。几乎每一个重要的组件都包含Sequence。
说明：虽然一个 AtomicLong 也可以用于标识进度，但定义 Sequence 来负责该问题还有另一个目的，那就是防止不同的 Sequence 之间的CPU缓存伪共享(Flase Sharing)问题。
④Sequence Barrier
用于保持对RingBuffer的 main published Sequence 和Consumer依赖的其它Consumer的 Sequence 的引用。 Sequence Barrier 还定义了决定 Consumer 是否还有可处理的事件的逻辑。SequenceBarrier用来在消费者之间以及消费者和RingBuffer之间建立依赖关系。在Disruptor中，依赖关系实际上指的是Sequence的大小关系，消费者A依赖于消费者B指的是消费者A的Sequence一定要小于等于消费者B的Sequence，这种大小关系决定了处理某个消息的先后顺序。因为所有消费者都依赖于RingBuffer，所以消费者的Sequence一定小于等于RingBuffer中名为cursor的Sequence，即消息一定是先被生产者放到Ringbuffer中，然后才能被消费者处理。不好理解的话，可以看下面章节事例配合了解。
SequenceBarrier在初始化的时候会收集需要依赖的组件的Sequence，RingBuffer的cursor会被自动的加入其中。需要依赖其他消费者和/或RingBuffer的消费者在消费下一个消息时，会先等待在SequenceBarrier上，直到所有被依赖的消费者和RingBuffer的Sequence大于等于这个消费者的Sequence。当被依赖的消费者或RingBuffer的Sequence有变化时，会通知SequenceBarrier唤醒等待在它上面的消费者。
⑤Wait Strategy
当消费者等待在SequenceBarrier上时，有许多可选的等待策略，不同的等待策略在延迟和CPU资源的占用上有所不同，可以视应用场景选择：
在 Disruptor 的语义中，生产者和消费者之间进行交换的数据被称为事件(Event)。它不是一个被 Disruptor 定义的特定类型，而是由 Disruptor 的使用者定义并指定。
EventProcessor 持有特定消费者(Consumer)的 Sequence，并提供用于调用事件处理实现的事件循环(Event Loop)。通过把EventProcessor提交到线程池来真正执行，有两类Processor:
其中一类消费者是BatchEvenProcessor。每个BatchEvenProcessor有一个Sequence，来记录自己消费RingBuffer中消息的情况。所以，一个消息必然会被每一个BatchEvenProcessor消费。
另一类消费者是WorkProcessor。每个WorkProcessor也有一个Sequence，多个WorkProcessor还共享一个Sequence用于互斥的访问RingBuffer。一个消息被一个WorkProcessor消费，就不会被共享一个Sequence的其他WorkProcessor消费。这个被WorkProcessor共享的Sequence相当于尾指针
Disruptor 定义的事件处理接口，由用户实现，用于处理事件，是 Consumer 的真正实现。开发者实现EventHandler，然后作为入参传递给EventProcessor的实例。
综上所述，附官方类图：
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