在请求访问、消息处理中，通常有两种模式，一种是Pull拉模式，一种是Push推模式。两者各有优缺点，为此响应式编程Reactive Streams提出了结合两者各自优点的Pull-Push模式，即所谓的背压(Back-Pressure)处理。

什么是背压

背压，有时也叫反压、回压，这个词对于大多数人都很陌生，笔者也不例外。原因是这个词主要是来自对英文Back-Pressure的翻译，该词在维基百科的解释：

Back pressure (or backpressure) is a resistance or force opposing the desired flow of fluid through pipes, leading to friction loss and pressure drop. The term back pressure is a misnomer, as pressure is a scalar quantity, so it has a magnitude but no direction. The fluid is what is directed, tending to flow away from high-pressure regions and toward low-pressure regions. If the low-pressure space is more high-pressure than intended (e.g. due to obstructions or tight bends in an exhaust pipe) or the high-pressure space is more low-pressure than intended, this opposes the desired flow and reduces the discharge. Similarly, bending or other operations on a pipe (such as a stock car exhaust system with a particularly high number of twists and bends[1]) can reduce flow rate.[2]

以水管与水龙头举例，上游开始放水，当水龙头的出水速度小于上游放水速度时，水管就会慢慢被水充满，直至在上游源头上外溢，这种反向流动其实就是背压。通过这种反向压力，上游就能知道下游的处理速度以及是否产生了阻塞，从而进一步从源头上进行流量控制，所以背压是实现流控的一种方式。

那为什么back-pressure要翻译成背压呢？因为back有后背的意思，可以较为形象的理解就是，当人群通过一个入口时，大家不断地推动前面人的后背往前走，当推不动时，就会从后背传来压力，从而告知后面的人不要再往前推了。

Pull v.s. Push概念

在详细介绍Pull与Push的各自细节前，先介绍下两者在编程方面的使用差别，准确的说是编程范式的差别。

• Pull: 在逻辑上是一个主动地同步阻塞的编程方式（与命令式编程相同），其逻辑范式是：

var item = datasource.get();//这是个阻塞的过程
do something with item //获取状态item后，继续处理后续逻辑
...

• Push：在逻辑上是一个被动的异步非阻塞的编程方式（与声明式相同），是一种事件通知的方式，其范式是：

datasource.notify(item -> do something)

用更形象的例子举例，就是java中Iterator和Stream的区别，Iterator就是pull-based的，使用方式是iterator.next()这种命令式的方式，而Stream就是push-based的，使用的是map等操作的声明式方式。

Pull模式

Pull模式——通常是同步、阻塞等待响应时间长，因为是同步的，所以编程相对简单，debug也方便。在网络通信方面，每次获取数据都需要先发送request，才能获取到response数据，增加了二分之一的round trip的网络开销，例如http协议。

Push模式

Push模式——通常是异步的、非阻塞的基于消息驱动的方式。由于是异步非阻塞，所以性能要比pull模式高不少。同时由于获取数据不需要发送request，也减少了发送request的二分之一的round trip的网络开销，例如websocket协议。

Push模式从性能上看起来处处要比Pull模式优秀，但Push模式有个问题是，如果消息发布者producer的生产能力大于消息消费者consumer的能力时，为导致压垮consumer，其原因就是缺少了consumer对producer的控制。而反观Pull模式，所有的消息消费都是由consumer发送request给producer才可以，所以相对Pull模式，Push模式中consumer丧失了对producer的控制能力。

Pull-Push模式

为了使Push模式中consumer也能具有对producer的流量控制能力（即背压back-pressure），Reactive Streams推出了Pull-Push模式。那么，什么是Pull-Push模式呢？

顾名思义，Pull-Push中Pull在Push之前，也就是要获取数据（Push），需要先发送一个请求（Pull）。与Pull模式不同的是，每次发送请求request时，会携带一个请求数据量大小n的值，用于流量控制。producer接收到请求大小后，会以Push的方式，不断地将数据发送给consumer，直到达到请求的数据量结束为止。

• 当n==1时，Pull-Push模式就会降级为Pull模式。
• 当n==Long.MAX_VALUE时，Pull-Push模式会升级为Push模式，因为假设每个消息发送间隔是一纳秒，那Long.MAX_VALUE的数据量则至少需要几百万年，所以可以近似的理解为请求的数据量是无限的，所以也就升级为了Push模式。

总结

本文主要介绍了背压的相关概念，并介绍了Pull、Push模式的区别以及Reactive Streams中的背压实现 —— Pull-Push模式的结合。

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