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  • Reids原理之IO模型

    众所周知Redis是单进程单线程的应用,在如今多核横行的时代,我们不免有疑问,单线程的redis怎么就成了高性能的代表

    当有多个线程同时调用redis的时候,那么单线程的redis是怎么处理的呢,这里就不得不说redis内部的IO模型

    首先要提到几个概念,阻塞IO,非阻塞IO,同步IO,异步IO,多路复用

    首先我们要理解IO的过程才能更好的理解上面这几种情况,IO分为两步,第一阶段是数据准备,第二阶段是数据复制阶段,所谓数据复制阶段就是讲数据从内核复制到用户空间

    所谓阻塞IO,即我们传统的阻塞概念,当一个客户端请求发起之后线程会挂起,等待服务端返回请求结果然后继续处理业务逻辑

    非阻塞IO,有人认为非阻塞==异步,其实这个是不准确的,非阻塞IO的非阻塞其实只要体现在IO的第一阶段,非阻塞IO会定时check服务端的数据准备情况,这个阶段是非阻塞的,但是一旦数据准备阶段完成了,线程就会阻塞的进行IO的第二阶段,即数据复制,所以非阻塞IO还是属于同步IO

    所以只要有线程阻塞的情况都是属于同步IO,线程完全不会阻塞挂起的才是真正的异步IO

    多路复用API,多路复用最常用的就是select和epoll,多路复用的最大的特点就是多路,一个select可以同时处理多个套接字的读写请求,这时候IO的阻塞点往往是多路复用的API,而不是IO操作本身

    在redis中的IO模型就是使用多路复用API进程客户端的检测,多路复用API可以同时监听多个客户端的读写操作,多路复用API会检测客户端的请求是读操作还是写操作,往往API会有一个timeout,在这个时间内redis线程会阻塞,进行套接字的监听,redis会给每个客户端套接字匹配一个指令队列,按照队列进行处理,同时也会将操作结果放到输出队列

    正是通过这种多路复用的思想进行非阻塞的IO,这样才保证了redis的高效

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