分布式缓存 Redis - 理解Redis的单线程操作

Posted 2022-10-22 Frank Q

开篇

一般情况下，我们会在很多场景中使用到缓存，而缓存一般会分为本地缓存（其实咱们常见的ConcurrentHashMap就是可以用于实现本地缓存的一种常见形式），而分布式缓存中，多以Redis比较常见，使用也是最广的。

本文将会从多个方面简要的描述Redis的基本理论（本文暂时不探讨集群相关内容，以Redis单机作为基本例子）；

Redis单线程操作是如何进行的？

由于Redis的操作基本都会在内存中进行，所以必然会出现的问题便是宕机重启后如何快速恢复数据；为了保证Redis的高性能，所以Redis使用单线程来处理读写请求；

Redis内部使用文件事件处理器（FileEventHandler：记录传入的每一个IO流的状态，并且同时起到了管理IO的作用），该处理器都是单线程的处理器；

Redis使用IO多路复用的机制配合内部的文件事件处理器，监听了多个Socket连接，然后将产生的事件压入到了队列中；然后文件事件处理器根据对应的事件分配不同的处理器来进行处理；

其过程简单描述如下：

1、Redis 进程启动后，会打开SocketServer端口供Client连接；

2、每一个客户端都对应一个SocketClient，会想端口发送连接请求，这时，当Redis进程客户端连接数正常，会产生AE_READABLE事件，这时IO多路复用发挥作用，由于监听多个Socket所以可以很方便的将各种事件压入到内存队列中；

3、当有事件压入到内存队列中的时候，FileEventHandler处理器便开始发挥它的功能，根据不同的事件开始分配不同的处理器（连接应答处理器，命令回复处理器，命令请求处理器）比如上述2中所描述的事件，会被分配到连接应答处理器中；

4、连接应答处理器开始处理事件，创建对应的Socket并将结果返回给Client；

5、Client与Redis服务成功建立连接之后，发送redis命令，按照上述过程，将对应的时间压入队列，文件事件处理器，将命令提供给命令请求处理器处理；命令请求处理器处理完成后，由命令回复处理器进行后续的返回结果操作；