redis学习-NIO和EPOLL

Posted 2021-03-15 1994jinnan

redis如此之快，整体来说原因如下

• 绝大部分请求是纯粹的内存操作（非常快速）

• 采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件

• 非阻塞IO 内部实现采用epoll，采用了epoll+自己实现的简单的事件框架。epoll中的读、写、关闭、连接都转化成了事件，然后利用epoll的多路复用特性，绝不在io上浪费一点时

这3个条件不是相互独立的，特别是第一条，如果请求都是耗时的，采用单线程吞吐量及性能可想而知了。应该说redis为特殊的场景选择了合适的技术方案。 

对BIO、NIO和AIO的概念解析

所有的系统IO都分为两个阶段：等待就绪和操作。例如：读函数分为等待系统可读和真正的读；同理，写函数分为等待网卡可写和真正的写。

• BIO里用户最关心"我要读"；我要一直等在这处理处理时间；
• NIO里用户最关心"我可以读了"；我不在这等了，如果有事件发生，你就通知我，我再来处理；
• AIO里用户最关心"读完了"；你帮我处理吧，处理完了通知我。

 BIO

Java BIO ： 同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。
每一个线程守着一个IO通道，当没有IO时这个线程就阻塞着，一旦有IO事件发生，这个线程就开始工作

缺点

•  严重依赖线程：
• 线程的创建和销毁成本很高；
• 线程本身占用较大内存；
• 线程切换成本很高；
• 容易造成锯齿状的系统负载；

NIO

 1.同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。socket主要的读、写、注册和接受函数，在等待就绪阶段都是非阻塞的，真正的IO操作是同步阻塞的。
将每个连接(IO通道)都注册到Selector多路复用器上，告诉复用器我已经连接了，如果有IO事件发生，你就通知我。Selector就不断地调用select函数，去访问每一个通道看那个通道有IO事件发生，如果发生了就通知，内核开启一个对应事件的线程去工作

2. 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的，对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；对于写操作而言，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。 即可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动调用回调函数。

 

 来源：SEO技术