Reids原理之IO模型

Posted 2020-11-16 lingcheng7777

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