一、简介
Disruptor是英国外汇交易公司LMAX开发的一个高性能队列，研发的初衷是解决内存队列的延迟问题（在性能测试中发现竟然与I/O操作处于同样的数量级）。
基于Disruptor开发的系统单线程能支撑每秒600万订单，2010年在QCon演讲后，获得了业界关注。2011年，企业应用软件专家Martin Fowler专门撰写长文介绍。同年它还获得了Oracle官方的Duke大奖。目前，包括Apache Storm、Camel、Log4j 2在内的很多知名项目都应用了Disruptor以获取高性能。
注意，这里所说的队列是系统内部的内存队列，而不是Kafka这样的分布式队列。
Github：https://github.com/LMAX-Exchange/disruptor
Disruptor实现了队列的功能并且是一个有界队列，可以用于生产者-消费者模型。
JUC包下队列存在的问题：
| 队列 | 描述 |
|---|---|
| ArrayBlockingQueue | 基于数组结构实现的一个有界阻塞队列 |
| LinkedBlockingQueue | 基于链表结构实现的一个无界阻塞队列，指定容量为有界阻塞队列 |
| PriorityBlockingQueue | 支持按优先级排序的无界阻塞队列 |
| DelayQueue | 基于优先级队列（PriorityBlockingQueue）实现的无界阻塞队列 |
| SynchronousQueue | 不存储元素的阻塞队列 |
| LinkedTransferQueue | 基于链表结构实现的一个无界阻塞队列 |
| LinkedBlockingDeque | 基于链表结构实现的一个双端阻塞队列 |
- JUC下的队列大部分采用加
ReentrantLock锁方式保证线程安全。在稳定性要求特别高的系统中，为了防止生产者速度过快，导致内存溢出，只能选择有界队列。 - 加锁的方式通常会严重影响性能。线程会因为竞争不到锁而被挂起，等待其他线程释放锁而唤醒，这个过程存在很大的开销，而且存在死锁的隐患。
- 有界队列通常采用数组实现。但是采用数组实现又会引发另外一个问题
false sharing(伪共享)。
关于伪共享的介绍，可以参考《Java内存模型》中缓存一致性协议部分的内容，里面有对伪共享以及解决方案做详细的介绍
二、基本原理
2.1 设计方案
Disruptor通过以下设计来解决队列速度慢的问题：
-
环形数组结构
为了避免垃圾回收，采用数组而非链表。同时，数组对处理器的缓存机制更加友好（空间局部性原理）。
-
元素位置定位
数组长度
2^n，通过位运算，加快定位的速度(计算元素的索引下标)。每个元素都有一个序列号sequence，采取递增的形式。不用担心index溢出的问题。index是long类型，即使100万QPS的处理速度，也需要30万年才能用完。 -
无锁设计
每个生产者或者消费者线程，会先申请可以操作的元素在数组中的位置，申请到之后，直接在该位置写入或者读取数据。通过
CAS和自旋的方式实现线程安全。 -
利用缓存行填充结局了伪共享问题
-
实现了基于事件驱动的生产者消费者模型（观察者模式）
消费者时刻关注着队列里有没有消息，一旦有新消息产生，消费者线程就会立刻把它消费
2.2 RingBuffer数据结构
使用RingBuffer来作为队列的数据结构，RingBuffer就是一个可自定义大小的环形数组。除数组外还有一个序列号(sequence)，用以指向下一个可用的元素，供生产者与消费者使用。原理图如下所示：
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