Redis中的IO多路复用机制

引言

提起Redis，我们经常会说其底层是一个单线程模型，但这是不严谨的。Redis 单线程指的是网络请求模块使用了一个线程，即一个线程处理所有网络请求，其他模块该使用多线程，仍会使用了多个线程。既然是单线程模型，那么CPU不是Redis的瓶颈。Redis的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。

Redis中的单线程模型

Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器，称之为文件事件处理器(File Event Hanlder)。文件事件处理器由Socket、IO多路复用程序、文件事件分派器(dispather)，事件处理器(handler)四部分组成。关于IO多路复用的相关知识，这方面可以参考我之前的一篇文章，这里就不多解释了。文件事件处理器的模型如下所示：

IO多路复用程序会同时监听多个socket，当被监听的socket准备好执行accept、read、write、close等操作时，与这些操作相对应的文件事件就会产生。IO多路复用程序会把所有产生事件的socket压入一个队列中，然后有序地每次仅一个socket的方式传送给文件事件分派器，文件事件分派器接收到socket之后会根据socket产生的事件类型调用对应的事件处理器进行处理。

文件事件处理器分为几种：

• 连接应答处理器：用于处理客户端的连接请求；
• 命令请求处理器：用于执行客户端传递过来的命令，比如常见的set、lpush等；
• 命令回复处理器：用于返回客户端命令的执行结果，比如set、get等命令的结果；

事件种类：

• AE_READABLE：与两个事件处理器结合使用。
  • 当客户端连接服务器端时，服务器端会将连接应答处理器与socket的AE_READABLE事件关联起来；
  • 当客户端向服务端发送命令的时候，服务器端将命令请求处理器与AE_READABLE事件关联起来；
• AE_WRITABLE：当服务端有数据需要回传给客户端时，服务端将命令回复处理器与socket的AE_WRITABLE事件关联起来。

Redis的客户端与服务端的交互过程如下所示：

参考

Redis 为什么这么快？

Redis为什么是单线程？